ספק כוח מיוצב עם מיתוג רב עוצמה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ספק כוח מיוצב דופק חזק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

המאמר שהובא לידיעת הקוראים מתאר מקור דופק רב עוצמה להפעלת ציוד אלקטרוני שונים. הוא מורכב באמצעות מעגל מהפך חצי גשר הנשלט על ידי בקר TL494 PHI.

הופעתם של טרנזיסטורים בעלי אפקט שדה עוצמתיים במתח גבוה הייתה תנאי מוקדם לפיתוח ספקי כוח בעלי תדר גבוה ברשת עם בקרת רוחב פעימה (PW) [1,2]. היתרונות העיקריים של מקורות כאלה על פני מקורות ליניאריים מסורתיים הם השגת כוח רב יותר בעומס עם ממדים קטנים יותר ובהתאם, יעילות רבה יותר [3].

המעגל של ספק הכוח המיתוג המוצע מוצג באיור. 1. הבסיס של המכשיר הוא ממיר המורכב באמצעות מעגל חצי גשר. לספק הכוח יש בידוד גלווני מוחלט בין מעגלי הכניסה והיציאה במתח גבוה. יחידת הבקרה מורכבת על בסיס בקר TL494 PHI.

(לחץ להגדלה)

מאפיינים טכניים עיקריים של ספק הכוח

מתח מוצא, V ...... 28
זרם עומס מרבי, A ...... 10
תדר המרה מדורג, kHz......100

מצמד אופטו טרנזיסטור U2 מספק בידוד גלווני במעגל המשוב של המתח השלילי. נפילת המתח על הנגד R7 היא בערך 2,5 וולט. ההתנגדות של הנגד הזה מחושבת על ידי הגדרת הזרם דרך המחלק ההתנגדות R6R7. ההתנגדות של הנגד R6 מחושבת באמצעות הנוסחה

כאשר Uoutx הוא מתח המוצא של מקור הכוח; I1 - זרם דרך מחלק התנגדות R6R7.

ההתנגדות של הנגד R9 קובעת את הזרם דרך הדיודה הפולטת של המצמד האופטו U2.1, כמו גם את זרם ההפעלה המינימלי של המייצב DA1. עם הזרם הנבחר במעגל זה I2 (ערך הזרם חייב להיות בגבולות המקובלים עבור המייצב DA1), ההתנגדות של הנגד R9 מחושבת באמצעות הנוסחה

כאשר UF הוא ירידת המתח על פני הדיודה הפולטת של המצמד האופטו U2.1.

שבב DA5 מייצב את המתח של 8V כדי להפעיל את המחלק, המורכב מפוטו-טרנזיסטור U2.2 מצמד אופטו ומנגד R17. המתח מנקודת האמצע של המחלק מסופק לכניסה הלא-הפוכה של מגבר אות השגיאה הראשון של בקר DA6 PHI.

המתח להפעלת יחידת הבקרה והדרייברים (שבב DA7) מסופק על ידי מקור עזר בשנאי הרשת T2 ומייצבי המתח האנלוגיים DA2 ו-DA3.

יחידת ההגנה הנוכחית מורכבת על השוואת DA4 ועל טריגר DD1.1. הפונקציה של חיישן הזרם מבוצעת על ידי הנגד R5, הכלול באלכסון של חצי הגשר. מתח משולש מסופק לכניסה שאינה הופכת של המשווה DA4 מהקבל (C26) של מעגל הגדרת התדר של מחולל השעון של בקר PHI (איור 2). ביציאה של המשווה, נוצרים פולסי שעון המגיעים לכניסה C של טריגר DD1.1.

(לחץ להגדלה)

אם נפילת המתח על הנגד R5 מגיעה ל-1,1V, הדיודות הפולטות נדלקות והפוטו-טרנזיסטור של המצמד האופטו U1 נפתח. קלט S של טריגר DD1.1 יקבל רמה נמוכה. הפלט הישיר של טריגר DD1.1, ולפיכך, הקלט הלא-היפוך של מגבר אות השגיאה השני של בקר PHI DA6 יוגדר לרמה גבוהה. במקרה זה, שני הטרנזיסטורים VT1 ו-VT2 ייסגרו.

כדי לשלוט בטרנזיסטורי אפקט שדה מיתוג חזקים, נעשה שימוש במיקרו-מעגל מיוחד - דרייבר דו-ערוצי DA7. באיור. איור 3 מציג את המבנה הפנימי של ערוץ אחד. מספרי הסיכות של הערוץ השני מצוינים בסוגריים. כל ערוץ מכיל מצמד אופטו ומגבר עם פלט זרם חזק. מיקרו-מעגלים כאלה נמצאים בשימוש נרחב לשליטה הן במנועים אסינכרוניים והן במנועי DC.

פרמטרי הדרייבר מאפשרים לך לשלוט ישירות על טרנזיסטורי אפקט שדה עם שער מבודד, מיתוג זרם עד 50 A במתח של לא יותר מ-1200 וולט.

פרמטרים עיקריים של שבב HCPL315J

זרם פלט שיא מרבי, A......0,6
מתח מוצא מקסימלי, V......1
צריכת זרם מרבית, mA......5
מרווח מתח אספקה, V......15...30
טווח טמפרטורות הפעלה, °C......-40...+100

ההתנגדות של נגדים R3 ו-R4 במעגלי השער של טרנזיסטורי מיתוג מחושבת באמצעות הנוסחה

כאשר UC2o (C22) הוא מתח אספקת הנהג (מתח על קבלים C20 או C22); UL - מתח מוצא של נהג; lL - זרם פלט שיא מרבי.

האלכסון של חצי הגשר כולל את הפיתול הראשוני של השנאי T1 והמשרן L2 (השראות של המשרן עשויה לכלול את השראות הדליפה של השנאי) [4]. השנאי עשוי על ליבה מגנטית E-E בגודל סטנדרטי F-43515 מבית Magnetics Inc. הפיתול הראשי מכיל 38 סיבובים של חוט #19AWG, והפיתול המשני מכיל 5+5 סיבובים של חוט #12AWG. משרן L2 מלופף על ליבה מגנטית F-41808EC מבית Magnetics Inc. פיתול המשרן L2 מורכב מ-8 סיבובים של חוט #19AWG.

Inductor L3 עשוי על ליבה מגנטית טורואידלית MPP 55930A2 מבית Magnetics Inc. פיתול המשרן L3 מכיל 20 סיבובים של חוט #12AWG. משנק מסנן הכניסה L1 הוא E3993 מבית Coilcraft, השראות שלו היא 900 μH.

כאשר הטרנזיסטור VT1 (או VT2) מופעל, זרם הגובר ליניארי מתחיל לזרום דרך הפיתול הראשוני של השנאי T1 במהלך דופק הבקרה t1 (איור 4). כאשר טרנזיסטור VT1 (או VT2) נסגר, עקב האנרגיה המצטברת בפיתול הראשוני של השנאי והמשרן L2, זרם יורד באופן ליניארי ממשיך לזרום במעגל בזמן t2 באותו כיוון. הוא נסגר דרך דיודה VD7 אם הטרנזיסטור VT1 נכבה (או דרך דיודה VD6 אם הטרנזיסטור VT2 נכבה).

ספק כוח מיוצב עם מיתוג רב עוצמה

מבלי לקחת בחשבון את הפסדי ההספק הפעילים במעגל המתפתל העיקרי של השנאי, אנו כותבים את המשוואות עבור מרווחי הזמן t1 ו-t2:

כאשר E0 = Upit/2 - מחצית מתח האספקה; U'0 - מתח מוצא של המקור, מופחת לפיתול הראשוני של השנאי; L1 היא השראות הכוללת של הפיתול הראשוני של שנאי T1 ושל המשרן L2.

מכאן נקבל ביטויים לזמן t1 ו-t2 (ראה איור 4):

כאשר lm הוא הזרם המרבי של הפיתול הראשוני של השנאי.

ניתן לבטא את זמן זרימת הזרם דרך הפיתול הראשוני של השנאי בכיוון אחד tn = t1 +t2 באופן הבא:

אם נקבל את זה

אז זמן זרימת הזרם הוא

משוויון זה אנו מקבלים משוואה למאפיינים החיצוניים של מקור הכוח. לדוגמה, עבור מחזור העבודה של פולסי בקרה

חייב להיות

מהיכן

אם אנו מייעדים

אז למשוואה עבור המאפיין החיצוני של מקור הכוח יש את הצורה

המאפיינים החיצוניים של ספק הכוח מוצגים באיור. 5. מתח המוצא של המקור תלוי בהתנגדות של הנגד R17 - ככל שההתנגדות נמוכה יותר, מתח המוצא נמוך יותר. זרם תגובת ההגנה נקבע על ידי ההתנגדות של החיישן - נגד R5.

ספרות

מדריך מעצבים של Hexfet, כרך 1993. I. - הוצאת International Rectifier, XNUMX.
Carmelo L. מעגל נהיגה חדש למכשירי IGBT. - IEEE Transaction on Power Electronics, vol. 10, מס' 3, מאי 1995, עמ'. 373-378.
Brown M. עיצוב ספק כוח מיתוג מעשי. - סן דייגו, 1990.
Ivensky G. הפחתת הפסדי IGBT בממירי תהודה מסדרת ZCS. - IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 46, מס' 1, פברואר 1999.

מחברים: R. Karov, S. Ivanov, Sofia, Bulgaria

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ציפוי ליקוופל סקינס יגן על הטלפון שלך מפני נזק 24.08.2013

Liquipel ידועה בציפוי הננו המיוחד שלה המעניק למכשיר עמידות למים בדומה למפרט IPx7. החברה באתר שלה מציעה גם מכשירים "מעובדים" מוכנים (סמארטפונים, טאבלטים, אוזניות ונגני mp3), ויכולה ליישם את הציפוי ישירות על המכשיר שלך אם הוא נמצא ברשימה המתאימה.

כעת הודיעה החברה על פיתוח ציפוי חדש בשם Skins. הטכנולוגיה החדשה נועדה להגן על המכשיר שלך מפני נזק פיזי. כמובן, זה לא אומר שאתה יכול עכשיו להתפאר בפני החברים שלך בכך שתאפשר להם להכות את הטלפון החכם שלך בפטיש. אבל החברה טוענת שנפילה מגובה קטן לא תשאיר סימנים בולטים על חברך האלקטרוני. ציפוי ליקוופל סקינס מורכב מארבע שכבות. השכבה העליונה עמידה להפליא, לדברי החברה, פוליאוריטן. השכבה השנייה משפרת את עמידות השחיקה, מוסיפה קשיחות ומונעת סתתים בפינות.

בנוסף, היצרן מתמקד בעובדה שתהליך מריחת ציפוי חדש הוא פשוט ביותר ואינו מצריך כלים נוספים מהמשתמש, ולאחר היישום המשטח נותר חלק לחלוטין.

באתר היצרן תוכלו למצוא הצעות לסמארטפונים של אפל אייפון (5, 4S, 4) וסמסונג גלקסי S4 ו-S3 במחיר של 15$. יתר על כן, 14 אפשרויות צבע זמינות.

עוד חדשות מעניינות:

▪ Gen II 32 שכבות 3D V-NAND Flash

▪ קטיף פטריות בשליטה לווין

▪ כוח הכבידה אינו מחלחל למימדים אחרים

▪ מסע בזמן ללא פרדוקסים בזמן

▪ דרום קוריאה משיקה רשת 5G

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אפוריזמים של אנשים מפורסמים. מבחר מאמרים

▪ מאמר והקרב פרץ, קרב פולטבה. ביטוי עממי

▪ מאמר איך גיזת הזהב הגיעה לקולכיס? תשובה מפורטת

▪ מאמר מקבל אש. טיפים לתיירים

▪ מאמר Hobbyist קונסולת ערבוב מודולרית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה הגחמות של הלהבה. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר