Convertoare Trecerea de tensiune la sufoca de stocare
La ieșirea de astfel de circuite este fie întotdeauna de tensiune constantă sau pulsatorie.
tensiune de curent alternativ la ieșire lor nu înțeleg.
Schema generală a ridicător convertorul de impulsuri cu inductivitățile de stocare:
Un semnal care trebuie să fie furnizate la punctul A1 cu privire la GND:
Schema generală a convertorului jos impulsuri cu inductivitățile de stocare:
Un semnal care trebuie să fie alimentat în punctul B1 în ceea ce privește sursa de tranzistor:
Cum puls convertoare cu un soc de stocare?
Luați în considerare convertorul exemplu impuls.
Acumularea inductor L1 este conectat, astfel încât la deschiderea tranzistorului T1 începe să curgă de la sursa de curent prin acesta „+ PIT“, curentul crește în accelerația nu este instantanee, deoarece energia stocată în câmpul magnetic inductor.
După ce tranzistorul T1 este închis, energia stocată în șocul trebuie eliberată, aceasta rezultă din fenomenele fizice care au loc în clapeta de accelerație în consecință numai mod această energie trece prin sursa + PIT, dioda VD1 și sarcina conectată la ieșire.
Tensiunea maximă de ieșire depinde de un singur - rezistența de sarcină.
Dacă avem accelerația perfectă și dacă nu există nici o sarcină, tensiunea de ieșire este infinit de mare, dar avem de-a face cu depărtată de idealul de accelerație, pe de tensiune fără sarcină este doar de gând să fie foarte mare, probabil atât de mare încât se întâmplă defalcare a aerului sau dielectric între bornele de ieșire și sârmă comune, ci mai degrabă defalcarea a tranzistorului.
Dacă doriți să eliberați accelerația toată energia pe care a acumulat (net de pierderi), cum să se adapteze tensiunea de ieșire a acestor convertoare?
Foarte simplu - pentru a stoca în acceleratie doar la fel de multă energie ca ai nevoie, care ar crea tensiunea necesară la o rezistență de sarcină cunoscută.
Reglarea duratei impulsului de energie stocată se face de deschidere tranzistor (timp în care tranzistorul este deschis).
Downconverter în clapeta de accelerație au loc exact aceleași procese, dar în acest caz, atunci când deschiderea ocul tranzistor previne tensiunea la creșterea producției instantaneu, iar după închiderea acesteia, eliberând energia stocată pe de o parte, prin VD1 diodă și pe de altă parte prin sarcină conectată la suporturile de ieșire tensiunea la bornele de ieșire.
Tensiunea de ieșire a acestui invertor nu poate fi mai mare decât tensiunea de + PIT.
Convertoarele de comutare de tensiune cu transformatoare
Transformarea se întâmplă în transformator, nu contează pe fierul l - pentru frecvențe joase; ferită sau - pentru mare de 1kHz la 500 kHz și mai sus.
Esența procesului este întotdeauna același: în cazul în care prima înfășurare a transformatorului 10 spire, iar în al doilea 20 și vom face o tensiune de curent alternativ de 10 volți la primul, al doilea, obținem o tensiune alternativă de aceeași frecvență, dar de 20 de volți, respectiv, cu 2 ori mai puțin curent decât curge în prima înfășurare.
Aceasta este, obiectivul este de a obține o tensiune de curent alternativ care urmează să fie aplicat la înfășurarea de la un traductor de curent de alimentare de curent continuu primar.
Push-pull (push-pull)
Semnalele de la intrările cu privire la sol:
Acesta funcționează după cum urmează:
atunci când tranzistorul T1 este deschis, curentul trece prin jumătatea superioară a bobinei - L1.1, atunci tranzistorul T1 se deschide și se închide tranzistorul T2, un curent începe să curgă prin jumătatea de jos a bobinaj - L1.2, din moment ce jumătatea superioară a L1 bobina este pornit capătul său la un + PIT start de jos, câmpul magnetic în miezul transformatorului T1 atunci când deschiderea fluxurilor într-o direcție, iar la cealaltă deschidere T2, respectiv, pe L2 înfășurarea secundară este creată de tensiune alternativă.
L1.1 și L1.1 sunt efectuate cât mai mult posibil, identice între ele.
avantaje:
Eficiență ridicată atunci când funcționează la tensiunea de alimentare joasă (în fiecare jumătate a înfășurării și un tranzistor doar jumătate din fluxurile curente dorite).
dezavantaje:
tensiune Emisiile la drenurile de tranzistori egală cu dublul tensiunii de alimentare (de exemplu, atunci când T1 este deschis, iar T2 este închis, curentul curge la rândul lor în L1.1 L1.2 în câmpul magnetic creează o tensiune egală cu tensiunea de pe L1.1 este însumată cu tensiunea de alimentare afectează T2 închis).
Acest lucru este necesar pentru a alege tranzistori de tensiune maximă admisibilă mai mult.
Aplicație:
Convertoare alimentate de la o tensiune joasă (aproximativ 12 volți).
o jumătate de pod
Semnalele de la intrările cu privire la sol:
Acesta funcționează după cum urmează:
când tranzistorul T1 este deschis, curentul trece prin înfășurarea primară transformatorului (L1) de încărcare condensatorul C2, și apoi se închide și se deschide T2, respectiv, curentul este acum curge prin L1 în sens invers, și descărcarea de încărcare C1 C2.
dezavantaje:
Tensiunea furnizată la înfășurarea transformatorului primar este de două ori mai mică decât tensiunea de + PIT.
avantaje:
zero emisii de două ori caracteristica tensiune push-bazin.
Aplicație:
Convertoare, alimentat de la rețeaua de iluminat de uz casnic, alimentare de rețea de alimentare (de exemplu: surse de alimentare de calculator).
pod
Semnalele de la intrările cu privire la sol:
Acesta funcționează după cum urmează:
când tranzistoarele T1 și T4 sunt deschise, fluxurile de curent prin înfășurarea primară a transformatorului într-o direcție și apoi se închid și T2 și T3 sunt deschise curentul prin înfășurarea primară începe să curgă în sens invers.
dezavantaje:
Nevoia pentru instalarea a patru tranzistori de putere.
De două ori căderea de tensiune pe tranzistor (căderea de tensiune pe tranzistoarele T1 T4 / T2 T3 adiacente sunt formate).
avantaje:
Tensiunea de alimentare completă pe toată înfășurarea primară.
zero emisii de două ori caracteristica tensiune push-bazin.
Aplicație:
convertoare alimentate puternica retea de uz casnic de iluminat, unități de alimentare cu energie electrică de rețea (de exemplu, impulsuri de sudura „Transformers“).
Probleme comune pentru transformatoare convertoare sunt aceleași probleme ca și convertoare pe baza de stocare Drosele: saturarea miezului; sârmă de rezistență la care bobina; tranzistori funcționează în modul liniar.
convertoare flyback, și a unui puls inainte
Flyback și de comutare a unui convertor de tensiune înainte - un „hibrid“ convertor pe baza inductor de stocare și a transformatorului, deși în esența ei se bazează pe pedala de accelerație convertor de stocare și niciodată nu trebuie uitat.
Principiul de funcționare a unui astfel de convertor este similar cu convertor impuls pe soc de stocare, cu singura diferență că sarcina nu este inclusă direct la pedala de accelerație, și la o altă rană de lichidare pe accelerație în sine.
Ca și în convertorul boost în cazul includerii fără sarcină, tensiunea de ieșire va tinde la maximum.
dezavantaje:
Emisiile de tensiune pe tranzistor cheie creând nevoia de tranzistori de comutare pentru tensiune semnificativ mai mare decât + PIT.
Ieșirea de înaltă tensiune în absența sarcinii.
avantaje:
Izolare galvanică de alimentare cu energie și circuitul de sarcină.
Nici o pierdere asociată cu inversarea miezului (câmpul magnetic în miez curge întotdeauna într-o singură direcție).
Fenomen, pentru a păstra în minte atunci când proiectarea convertoarele de tensiune (și dispozitive de impuls, în general)
Saturația miezului (circuit magnetic) - în momentul în care materialul este choke miez conductiv magnetic sau transformator deja este magnetizat, astfel încât o influență mai procesele care au loc în șocul sau transformator. La saturație, bobinele miez inductanță aranjate pe ea descrește rapid și curentul prin înfășurarea primară începe să crească, curentul maxim este limitat doar de rezistența firului de înfășurare, și este ales cât mai mic posibil, respectiv, saturația de cel puțin conduce la căldură și inductor de înfășurare și tranzistorul de putere, ca un maxim la distrugerea tranzistorului de putere.
Resistance înfășurări sârmă - contribuie la procesul de pierdere ca previne depozitarea și eliberarea energiei în câmpul magnetic determină încălzirea firului de accelerație înfășurare.
Soluție: Utilizarea firului, cu o rezistență minimă (fir mai gros, din materiale cu rezistivitate scăzută).
Funcționarea tranzistoarelor de putere în modul liniar, - în cazul în care generatorul de semnal utilizat pentru a controla tranzistori produce nu impulsuri dreptunghiulare și impulsuri cu creștere lentă și dezintegrarea de tensiune, care poate fi, dacă poarta capacitate IGBT este mare, și un driver (amplificator special) nu este capabil să producă semnificative curent pentru încărcarea această capacitate, există momente când tranzistorul este în modul liniar, adică are o anumită rezistență nenul infinit de mare, și, prin urmare, nu prin fluxurilor curente și generează căldură eficiența afecta convertorului.
Specifice convertoare probleme de tensiune folosind transformatoare
Cu toate acestea, aceste probleme sunt inerente în orice dispozitiv cu o puternică etapă de ieșire push-pull.
prin curent
Luați în considerare, de exemplu, circuitele de jumătate de pod - în cazul în care pentru un motiv oarecare, tranzistorului T2 se deschide mai devreme decât ar fi închis complet T1, prin curent care rezultă din sârmă PIT generală +, care va curge prin ambele tranzistori ca rezultat disiparea inutil de căldură pentru ei.
Soluție: crearea unei întârzieri în timp ce potențialul a scăzut la zero, la intrare D1 (a se vedea jumătate de pod circuitul.) Și a crescut potențialul de la intrare T2.
Acest interval de timp se numește dedtaym (timp mort) și grafic poate fi ilustrat de undă:
Miller efect
Din nou, ia în considerare exemplul semipunte - când tranzistorul T1 se deschide pentru a se aplica o tensiune care crește rapid (cu viteza de deschidere T1) tranzistorului T2, deoarece această tensiune este mare, chiar și o capacitate internă mică între poarta și sursa fiind încărcată creează un potențial semnificativ de poarta care se deschide T2, chiar dacă pentru o perioadă scurtă de timp, ci pentru a crea un curent prin, chiar și în prezența dedtayma.
Soluție: utilizarea de drivere puternice de tranzistori care pot da nu numai, ci, de asemenea, să ia curenți mari.
Ceea ce nu trebuie uitat
convertor Buck cu un soc de depozitare, jumătate pod și podul - sistemele care nu sunt la fel de simplu ca acestea par la prima vedere, în primul rând, deoarece sursa de tranzistor în convertorul pas în jos și originile tranzistori de circuit superior în pod și jumătate de pod sunt energizate.
După cum știm, tensiunea de control de pe poarta tranzistorului trebuie să fie prezentate în ceea ce privește sursa, la baza bipolare cu privire la emițător.
soluţii:
Folosind un izolate galvanic circuite de alimentare cu energie de porți (baze):
Generator G1 generează semnale antifază și generează dedtaym, U1 și U2 galvanic FETs driver optocuplor dezleagă circuit de comandă superior din față cu ieșirea generatorului, care este alimentat de o altă înfășurare a transformatorului.
Aplicarea transformatorului de impulsuri pentru galvanice circuite poartă izolare (baze):
Izolarea este asigurată datorită introducerii unui alt transformator de impulsuri: GDT.
Există o altă metodă - „bustrep“, dar este puțin probabil că va dori, pentru detalii, consultați documentația pentru IR2153 cip, în special, metoda de obținere a tensiunii de alimentare a circuitelor de comandă ale tranzistorului superior.
La proiectarea convertorului, vă rugăm să fiți conștienți de faptul că acest dispozitiv de impulsuri pentru conductori care curg curenți mari, care schimbă brusc și dispozitivul care creează un câmp magnetic puternic - toate acestea creează un teren fertil pentru apariția unei serii de perturbări într-o gamă largă.
Când cablajul PCB trebuie să facă eforturi pentru a face toate conductoarele circuitului putere scurtă și, condensatoare electrolitice membrană șunt sau recipient ceramic la 0,1. 1mkF în vecinătatea celulelor de putere pentru a preveni scurgerea de interferență de înaltă frecvență în rețeaua de iluminat, în cazul în care dispozitivul este alimentat de la rețea, să stabilească un lanț de accesorii filtre de rețea pentru lowpass LC.
În ciuda multe momente dificile, convertoare de tensiune de impuls sunt utilizate pe scară largă, și care funcționează la o frecvență mare (zeci la sute de KHz) au o serie de avantaje, după cum urmează:
Eficiență ridicată, până la 97%;
Greutate redusa;
Dimensiuni mici.
Adăugat: 2073 zile 1 oră 20 minute în urmă 9 secunde | editări Adăugarea: 0 | Ultima modificare: necunoscut