نحوه محاسبه منبع تغذیه سوئیچینگ رزونانسی منبع تغذیه رزونانس. خفه رزونانس آندریف روی یک هسته W شکل از یک ترانسفورماتور. چگونه چوک را به ژنراتور برق تبدیل کنیم

نحوه محاسبه منبع تغذیه سوئیچینگ رزونانسی منبع تغذیه رزونانس. خفه رزونانس آندریف روی یک هسته W شکل از یک ترانسفورماتور. چگونه چوک را به ژنراتور برق تبدیل کنیم

این منبع ولتاژ بالا خیلی وقت پیش ساخته شد، اما من آن را در قفسه پیدا کردم و تصمیم گرفتم آن را توصیف کنم. این عملاً یک نیم پل معمولی است (در شبکه آنها توده عظیم) در IR2153 به استثنای چند نکته.

اولاً، ترانسفورماتور خط در اینجا با فرکانس تشدید کار می کند، به این معنی که ولتاژ بسیار بالایی تولید می کند. برای جلوگیری از شکستن لاینر، نباید بدون بار روشن شود! من فکر می کنم باید یک برقگیر محافظ بسازیم.

ثانیاً ، ترانزیستورهای "سنگین" (stw29nk50 ، چنین مواردی وجود داشتند) که برای چنین مدارهایی کاملاً غیرمعمول هستند در فرکانس نسبتاً بالا - حدود 120 کیلوهرتز استفاده می شوند. به منظور فعال کردن IR2153 برای کنترل آنها، بافرهایی معرفی شده اند. و در کل IR2153 تا حد امکان تخلیه می شود. تثبیت ولتاژ خارجی است، بافرها نیز خارجی هستند. زندگی میکروها به یک افسانه تبدیل شده است)

ثالثاً IR2153 پس از راه‌اندازی خود را روشن می‌کند. گرمایش مقاومت R4 تا حد زیادی کاهش می یابد و می تواند جریان بیشتری را به دروازه ها ارسال کند. مزیت دیگر این روش این است که اگر خروجی های منبع برای مدت طولانی اتصال کوتاه داشته باشند، منبع تغذیه ir2153 از آستانه پاسخ UVLO پایین بیاید، خاموش می شود و به طور دوره ای توسط مقاومت شبکه روشن می شود. بنابراین، احتمال حذف از اتصال کوتاه تقریباً صفر است.

طرح (قابل کلیک)

تعداد چرخش در اصلی 45 است، در سیم پیچ منبع تغذیه IR - 4.

ترانزیستورها در بالای رادیاتور قرار می گیرند.

مدار مونتاژ شده

خود آستر نمی خواست داخل بدنه جا بیفتد، بنابراین مجبور شدم بدنه را کمی سوهان کنم و برای اینکه زیبا به نظر برسد، یک کلاه قرمز با علامت تعجب بزرگ درست کردم رعد و برق))

مصرف برق - 120 وات، اتصال کوتاه. می تواند بارها را بدون مشکل تحمل کند.

ویدئو

به نظر می رسد برادرم به این موضوع عادت کرده است که دوربینش را برمی دارم تا از کاردستی هایم عکس بگیرم. بنابراین، اینجاست:

چرا قوس اینقدر مرده است؟ هنگامی که ظاهر می شود، نیم پل از رزونانس خارج می شود و به همین دلیل قدرت خروجی کاهش می یابد. همیشه می توان با کاهش فرکانس کاری و کاهش تعداد چرخش، توان را افزایش داد. خوشبختانه ترانزیستورها این امکان را به شما می دهند.

65 نانومتر هدف بعدی کارخانه Zelenograd Angstrem-T است که 300 تا 350 میلیون یورو هزینه خواهد داشت. ودوموستی این هفته با اشاره به لئونید ریمان، رئیس هیئت مدیره کارخانه، گزارش داد که این شرکت قبلاً درخواستی برای وام ترجیحی برای نوسازی فناوری های تولید به Vnesheconombank (VEB) ارائه کرده است. اکنون Angstrem-T در حال آماده شدن برای راه اندازی یک خط تولید برای ریز مدارها با توپولوژی 90 نانومتری است. پرداخت وام قبلی VEB، که برای آن خریداری شده بود، از اواسط سال 2017 آغاز می شود.

سقوط پکن وال استریت

شاخص های کلیدی آمریکا اولین روزهای سال نو را با افت رکوردی رقم زدند.

اولین پردازنده مصرفی روسی Baikal-T1 با قیمت 60 دلار به تولید انبوه می رسد

شرکت Baikal Electronics وعده داده است که پردازنده روسی Baikal-T1 را با قیمت حدود 60 دلار در ابتدای سال 2016 وارد تولید صنعتی کند. فعالان بازار می گویند اگر دولت این تقاضا را ایجاد کند، این دستگاه ها تقاضا خواهند شد.

MTS و اریکسون به طور مشترک 5G را در روسیه توسعه و پیاده سازی خواهند کرد

Mobile TeleSystems PJSC و Ericsson قراردادهای همکاری در توسعه و اجرای فناوری 5G در روسیه منعقد کردند. در پروژه های آزمایشی، از جمله در طول جام جهانی 2018، MTS قصد دارد پیشرفت های فروشنده سوئدی را آزمایش کند. این اپراتور در آغاز سال آینده گفت‌وگوهایی را با وزارت مخابرات و ارتباطات جمعی درباره شکل‌گیری الزامات فنی برای نسل پنجم ارتباطات سیار آغاز خواهد کرد.

سرگئی چمزوف: Rostec در حال حاضر یکی از ده شرکت بزرگ مهندسی در جهان است

رئیس Rostec، سرگئی چمزوف، در مصاحبه با RBC، به سوالات فوری پاسخ داد: در مورد سیستم پلاتون، مشکلات و چشم اندازهای AVTOVAZ، منافع شرکت دولتی در تجارت داروسازی، در مورد همکاری بین المللی در زمینه تحریم ها صحبت کرد. فشار، جایگزینی واردات، سازماندهی مجدد، استراتژی توسعه و فرصت های جدید در شرایط سخت.

Rostec در حال "حصارکشی" و تجاوز به افتخارات سامسونگ و جنرال الکتریک است

هیئت نظارت Rostec "استراتژی توسعه تا سال 2025" را تصویب کرد. اهداف اصلی افزایش سهم محصولات غیرنظامی با فناوری پیشرفته و عقب افتادن جنرال الکتریک و سامسونگ در شاخص های مالی کلیدی است.

منبع تغذیه اصلی یکی از حیاتی ترین قطعات در ساختار تجهیزات الکترونیکی است. مهمترین پارامترهای یک مبدل شبکه عبارتند از: محدوده عملکرد ولتاژ ورودی، مصرف برق در حالت آماده به کار، ابعاد کلی، قابلیت اطمینان، سازگاری الکترومغناطیسی و هزینه. اکثریت قریب به اتفاق تجهیزات مدرن برقی از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند.

مقدمه

مشکلات صرفه جویی در مصرف انرژی و بهره وری انرژی از مهم ترین مشکلات در بخش انرژی جهانی است. یکی از مهم ترین راه های افزایش راندمان دستگاه، افزایش راندمان مبدل های منبع تغذیه سوئیچینگ می باشد. افزایش راندمان و چگالی توان فاکتورهای غالب در طراحی مبدل های AC/DC هستند.

یکی از ویژگی های منابع تغذیه کامپیوتر، و همچنین سایر منابع تغذیه برای تجهیزات الکترونیکی مصرفی، این است که مصرف در محدوده وسیعی بسته به حالت کار و فعالیت ماژول های مختلف سیستم متفاوت است. یک رایانه شخصی با کاهش فرکانس ساعت، خاموش کردن برق نمایشگر، هارد دیسک یا قرار دادن رایانه در حالت آماده به کار یا خواب، حالت مدیریت انرژی را اجرا می کند. محدوده مصرف از چند وات (حالت آماده به کار) تا چند صد وات است. در تلویزیون‌های LCD با نور پس‌زمینه LED یا پنل‌های پلاسما، میزان مصرف فعلی با روشنایی تصویر فعلی روی صفحه تعیین می‌شود. اطمینان از راندمان تبدیل بالا برای همه حالت ها کار آسانی نیست.

الکترونیک کارآمد انرژی

در طول ده سال گذشته، تعدادی از سازمان های دولتی و انجمن های ابتکاری معیارهایی را برای ارزیابی کارایی منابع تغذیه برای تجهیزات الکترونیکی ایجاد کرده اند. هدف اصلی الزامات، کنترل و کاهش قابل توجه سطح مصرف تجهیزات الکترونیکی مصرفی مدرن است. سازندگان تجهیزات باید محصولات خود را مطابق با این الزامات تأیید کنند.

برنامه انرژی ستاره

Energy Star برنامه مشترک آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) و وزارت انرژی است. هدف این برنامه اطمینان از استفاده کارآمد از انرژی الکتریکی تولید شده و کاهش اثرات مضر بر محیط زیست است. یکی از زمینه های برنامه ستاره انرژی، توسعه الزامات اساسی برای صدور گواهینامه مصرف تجهیزات الکترونیکی مصرفی، به ویژه، کامپیوتر، مانیتور، دستگاه فکس، دستگاه کپی، تلویزیون، سیستم های صوتی، سیستم های تهویه مطبوع، یخچال و فریزر و سایر لوازم خانگی است. . توسعه الزامات آستانه جدید برای مصرف دستگاه های الکترونیکی مصرفی، تولید کنندگان را مجبور به استفاده از راه حل های جدید صرفه جویی در انرژی کرده است که منجر به ظهور کلاس جدیدی از دستگاه های الکترونیکی با کاهش مصرف برق شده است. به عنوان مثال، در سال 2002، به لطف اجرای فعال استانداردهای Energy Star، بیش از 100 میلیارد کیلووات ساعت برق تنها در ایالات متحده صرفه جویی شد.

اسناد Energy Star که الزامات بهره وری انرژی را برای تجهیزات الکترونیکی تنظیم می کند:

  • رایانه های رومیزی و ایستگاه های کاری Energy Star v5.0 (با 80 منبع تغذیه تایید شده PLUS)؛
  • سرورهای Energy Star v1.0 Datacenter (با 80 منبع تغذیه تایید شده PLUS)؛
  • مانیتورهای LCD Energy Star v5.0.

80 PLUS - استانداردهای جدید برای بهره وری منبع تغذیه

پیش از این، راندمان اکثر منابع تغذیه واحد سیستم حدود 80٪ بود. به لطف کار گروه ابتکار کمیته 80 PLUS، یک سیستم یکپارچه جدید از استانداردهای بهره وری برای تولید کنندگان منبع تغذیه به تصویب رسید. این شرکت ها برای کسب گواهینامه ورود به بازار کشورهای پیشرو مجبور به بهبود شاخص های عملکرد خود شدند.

اسناد سطوح مورد نظر راندمان تبدیل را برای سه شرایط بار مبدل مختلف (20، 50 و 100٪) تعریف می کنند (جدول). مطابق با این سطوح، چهار کلاس بازدهی دستگاه تعریف شده است: برنز، نقره، طلا و پلاتین:

  • 80 PLUS E-Star 4.0 - راندمان 80 درصد در تمام سطوح بار منبع تغذیه.
  • 80 PLUS Bronze - 82% راندمان در بار سبک (20%) و سنگین (100%) PSU و راندمان 85% در بار متوسط ​​(50%) PSU.
  • 80 PLUS Silver - 85% راندمان در بار سبک و سنگین در منبع تغذیه و 88% راندمان در بار متوسط ​​روی منبع تغذیه.
  • 80 PLUS Gold - 87% راندمان در بار سبک و سنگین در منبع تغذیه و 90% راندمان در بار متوسط ​​روی منبع تغذیه.

جدول 80 سطح گواهی عملکرد PLUS

80 پلاس نوع تست 115 ولت بدون افزونگی داخلی 230 ولت با افزونگی داخلی
سطح بار 20% 50% 100% 20% 50% 100%
80 پلاس 80% 80% 80% تعریف نشده است
80 PLUS برنز 82% 85% 82% 81% 85% 81%
80 PLUS نقره ای 85% 88% 85% 85% 89% 85%
80PLUS طلا 87% 90% 87% 88% 92% 88%
80PLUS پلاتین 90% 92% 89% 90% 94% 91%

در سال 2006، Energy Star 80 الزامات PLUS را در مشخصات کامپیوتر Energy Star 4.0 خود گنجاند. قبلاً در نوامبر 2006 و فوریه 2007، HP و Dell منابع تغذیه رایانه خود را برای برآورده کردن 80 الزامات PLUS تأیید کردند.

معماری منبع تغذیه سوئیچینگ

یک کامپیوتر شبکه معمولی منبع تغذیه حالت سوئیچینگ ATX (SMPS) باید ولتاژ خروجی 12 ولت و جریان 20 آمپر را ارائه دهد.

حوزه اصلی کاربرد منبع تغذیه تجهیزات کامپیوتری (واحد سیستم PC)، سایر دستگاه های کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی، تلویزیون های LCD، پنل های پلاسما، لامپ های LED و شارژرها می باشد. هدف اصلی تبدیل کارآمد، کاهش اندازه، سطح EMI و همچنین از دست دادن توان و تولید گرما است.

داده های اولیه

محدوده ولتاژ ورودی جهانی از 90 تا 265 ولت AC در فرکانس 47-63 هرتز است. این بدان معنی است که منبع قادر خواهد بود در هر کشوری با هر درجه ولتاژ شبکه و همچنین با انحراف از ولتاژ و فرکانس اسمی کار کند. ولتاژ و جریان خروجی - 12 V/20 A. مصرف برق - 50 میلی آمپر در حالت خاموش. 100 میلی آمپر در حالت خواب؛ 5 A در حالت فعال.

معماری پیشنهادی نشان داده شده در شکل. 1، دارای ساختار سه مرحله ای است:

  1. تصحیح کننده ضریب قدرت
  2. کنترل کننده مبدل ولتاژ پالس.
  3. یکسو کننده سنکرون منبع مدار ثانویه.

برنج. 1. بلوک دیاگرام منبع تغذیه سوئیچینگ 240 واتی

معماری انتخاب شده بر اساس استفاده از سه مرحله تبدیل انرژی کارآمد است. مرحله اول یک اصلاح کننده ضریب توان فعال ورودی جهانی با ولتاژ خروجی 385 ولت در کنترلر NCP1397B است. مرحله دوم یک مبدل رزونانس نیمه پل LLC است. مدار ثانویه +12 ولت این منبع از یک مدار یکسوسازی همزمان ساخته شده بر روی تراشه کنترل کننده نیمه هادی NCP4303 ON استفاده می کند.

معماری انتخاب شده برای این پروژه، منابع سیستم را بهینه می کند تا از حداکثر راندمان تبدیل توان اطمینان حاصل کند و نیازهای منبع تغذیه اصلی را برآورده کند. معماری همچنین امکان کاهش قیمت، کاهش پیچیدگی دستگاه و افزایش قابلیت اطمینان آن را فراهم می کند.

مرحله اول. تصحیح کننده ضریب قدرت

استفاده از فناوری تصحیح ضریب توان (PFC) یکی از جنبه های کلیدی در توسعه منابع تغذیه شبکه کارآمد و قدرتمند است. در حال حاضر تعداد زیادی از مصرف کنندگان برق خانگی و صنعتی از مبدل های شبکه پالسی و مبدل های AC/DC استفاده می کنند. ساختار معمولی مبدل شبکه شامل یک پل دیودی، یک فیلتر خازنی و مبدل های ولتاژ تثبیت شده خروجی است. در صورت لزوم، مبدل های AC/DC می توانند دارای جداسازی گالوانیکی از شبکه نیز باشند.

راندمان تبدیل با راندمان واحدهای اصلی - یکسو کننده با فیلتر و مبدل های DC/DC تعیین می شود. پیوند "پل دیود - خازن" از نظر راندمان انتقال انرژی ضعیف است. ظرفیت خازن شارژ می شود و بنابراین مصرف انرژی از شبکه تنها در فازهای کوتاه در طی "پیک" سینوسی های ولتاژ شبکه رخ می دهد. و انتقال انرژی از مخزن ذخیره سازی به بار ممکن است در طول زمان به طور ناهموار اتفاق بیفتد.

برای تامین بار جریان مورد نیاز، ظرفیت خازن باید بسیار زیاد باشد. با افزایش قدرت مبدل، مشکل بحرانی می شود. هنگام شارژ یک ظرفیت ذخیره سازی بزرگ، افزایش جریان در شبکه در مدت زمان کوتاهی رخ می دهد. و در لحظه اولیه اتصال منبع به شبکه، نوسانات جریان می تواند به صدها آمپر برسد. این منجر به اعوجاج شکل موج ولتاژ شبکه می شود. گنجاندن بارهای غیر خطی در شبکه، به عنوان مثال، لامپ های دارای لامپ تخلیه گاز، موتورهای الکتریکی کنترل شده، منابع تغذیه با فیلتر خازنی و غیره، منجر به این واقعیت می شود که جریان مصرف شده توسط این دستگاه ها در طبیعت پالسی است. با درصد بالایی از هارمونیک های بالا، به همین دلیل مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی ممکن است هنگام کار با تجهیزات مختلف ایجاد شود.

اصلاح کننده ضریب توان و استانداردها

وظیفه اصلی PFC این است که با حفظ شکل سینوسی جریان، تاخیر جریان مصرفی از ولتاژ شبکه را به صفر برساند. برای انجام این کار، لازم است جریان را از شبکه نه در فواصل زمانی کوتاه، بلکه در کل دوره عملیات دریافت کنید. برق گرفته شده از منبع باید ثابت بماند حتی اگر ولتاژ شبکه تغییر کند. به این معنی که وقتی ولتاژ شبکه کاهش می یابد، جریان بار باید افزایش یابد و بالعکس. از طرف شبکه، منبع تغذیه مانند یک مقاومت کاملاً فعال به نظر می رسد. اصلاح کننده ضریب توان یک مبدل ولتاژ با ذخیره القایی و انتقال انرژی به صورت معکوس است. مرحله PFC در ساختار یک مبدل قدرتمند AC/DC منبع میانی ولتاژ تثبیت شده است که مبدل های ولتاژ دیگر از آن تغذیه می شوند.

تصحیح ضریب توان اکتیو به طور گسترده در تمام منابع تغذیه با توان بالا مدرن استفاده می شود. استفاده از مرحله تصحیح ضریب توان می تواند بازده تبدیل را افزایش داده و سطح تداخل شبکه را کاهش دهد. نیاز به یک اصلاح کننده ضریب توان (PFC) در منابع شبکه قدرتمند منبع تغذیه ثانویه توسط الزامات سازگاری الکترومغناطیسی GOST R 51317-2000 تنظیم می شود. استانداردهای اجزای هارمونیک جریان مصرفی و ضریب توان برای سیستم های تغذیه با توان بیش از 50 وات و انواع تجهیزات روشنایی توسط استاندارد IEC 1000-3-2 تعیین می شود. برای دستگاه های منبع تغذیه تجهیزات ارتباطی، از مارس 2001، وزارت ارتباطات فدراسیون روسیه OST 45.188-20-01 را معرفی کرد، که بیان می کند که ضریب قدرت تجهیزات منبع تغذیه باید حداقل 0.95 برای دستگاه هایی با تصحیح برق باشد.

ساختار ماژول اصلاح کننده قدرت

ماژول تصحیح کننده ضریب توان (شکل 2) شامل یک تراشه کنترل کننده PFC، یک سلف، یک کلید MOSFET قدرتمند، یک دیود یکسو کننده، مدارهای حسگر بازخورد و یک ظرفیت خروجی است.

برنج. 2. ساختار تصحیح کننده ضریب توان

تنظیم و تثبیت ولتاژ خروجی توسط یک سیگنال PWM انجام می شود. این نمودار مدارهای منبع تغذیه، حالت های کنترل و آستانه حفاظت را نشان نمی دهد. مدار عملاً با مدارهای کلاسیک مبدل های ولتاژ پالسی تفاوتی ندارد. فقط چند ویژگی قابل توجه است. برای برآوردن الزامات استانداردهای سازگاری الکترومغناطیسی، تبدیل در اصلاح کننده ها همیشه با فرکانس ثابت انجام می شود. به طور معمول، در توان های بالاتر از 200 وات، اکثر PFC ها به عنوان مبدل های تقویت کننده سازماندهی می شوند که در حالت هدایت پیوسته (CCM) یا حالت جریان CCM (حالت جریان پیوسته) کار می کنند.

NCP1605 - کنترل کننده تصحیح ضریب توان

NCP1605 یک تراشه کنترل کننده تصحیح ضریب قدرت است. در یک فرکانس تبدیل ثابت و در حالت کنترل حالت هدایت بحرانی کار می کند. برای توان خروجی 240 وات، کارآمدترین حالت هدایت بحرانی با فرکانس (FCCrM) انتخاب شده است زیرا نه تنها راندمان تبدیل بالا، بلکه EMI پایین را نیز فراهم می کند. کنترلر NCP1605 در این حالت کار می کند. مدار همچنین دارای حفاظت داخلی، هم در برابر اضافه بار جریان و هم برای حالت بارگیری است.

مرحله دوم. مبدل رزونانس نیمه پل LLC

مرحله منبع تغذیه سوئیچینگ SMPS از توپولوژی تشدید نیمه پل LLC استفاده می کند که به طور قابل توجهی بازده تبدیل را بهبود می بخشد و امکان کاهش سطوح EMI و بهبود استفاده از ترانسفورماتور ایزوله را در مقایسه با توپولوژی های سنتی فراهم می کند (شکل 3). LLC از دو سلف (LL) متصل به صورت سری - سلف + سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور و یک ظرفیت (C) استفاده می کند.

برنج. 3. ساختار یک مبدل رزونانس نیمه پل LLC

مبدل تشدید نیم پل دارای توپولوژی LLC است و به زیرگروه مبدل های تشدید سری (SRC) تعلق دارد. این به طور گسترده در برنامه های کاربردی که در آن چگالی توان بالا مورد نیاز است استفاده می شود.

مدار مبدل تشدید نیمه پل LLC به چند دلیل جایگزین عالی برای توپولوژی سنتی Half Bridge (HB) است:

  • سوئیچینگ زمانی اتفاق می‌افتد که ولتاژ در محدوده وسیعی از بارها از صفر (Zero Voltage Switching، ZVS) عبور کند. از آنجایی که سوئیچینگ در ولتاژ تخلیه سوئیچ کم اتفاق می افتد، تلفات سوئیچینگ به حداقل می رسد. این همچنین باعث کاهش قابل توجه سطوح EMI در مقایسه با توپولوژی HB (نیم پل) می شود که نیاز به تعویض در شرایط شدیدتر دارد.
  • جریان کم در هنگام سوئیچینگ. سوئیچ در جریان توان کم بسته می شود و در نتیجه در مقایسه با توپولوژی HB، انرژی کمتری از دست می رود.
  • جریان خاموشی کم در دیودهای مدار ثانویه: هنگامی که مبدل در حالت جریان خروجی بالا کار می کند، یکسو کننده خروجی در شرایط جریان کم به حالت خاموش می رود که باعث کاهش سطح EMI می شود.
  • توپولوژی مدار تعداد اجزا را افزایش نمی دهد. تعداد کل اجزاء مانند توپولوژی نیم پل کلاسیک باقی می ماند.

در شکل شکل 4 بلوک دیاگرام مبدل تشدید نیم پل را نشان می دهد. کلیدهای نیم پل با چرخه کاری 50 درصد کار می کنند و باعث ایجاد پالس های مستطیلی ولتاژ بالا با دامنه 0 تا ولتاژ ورودی می شوند. V IN، که وارد مدار تشدید می شود. بازخورد سروو با تنظیم فرکانس از طریق یک نوسان ساز کنترل شده ولتاژ (VCO) ارائه می شود. فرکانس بسته به اندازه بار متفاوت است.

برنج. 4. بلوک دیاگرام مبدل ولتاژ تشدید نیم پل

NCP1397 - کنترل کننده مبدل LLC

قلب مبدل رزونانس نیمه پل LLC تراشه کنترلر NCP1397 است. این کنترلر با فناوری اختصاصی ولتاژ بالا دارای یک درایور ماسفت برای مدار خروجی نیم پل است. ولتاژ تغذیه مدار نیم پل تا 600 ولت است.

این کنترلر دارای حفاظت داخلی چند سطحی است، از جمله مسدود کردن خروجی در صورت از دست دادن ولتاژ ورودی، از دست دادن سیگنال بازخورد از اپتوکوپلر و غیره. و اجزای اضافی

مدار ثانویه منبع تغذیه. یکسو کننده سنکرون

چرا تصحیح همزمان مورد نیاز است؟ استفاده از مدار یکسوسازی سنکرون کاهش تلفات یکسوسازی در مقادیر جریان و بار بالا را ممکن می سازد. هنگام استفاده از یک مدار دیود معمولی، حتی با دیودهای شاتکی، در جریان های بالا، افت ولتاژ به طور قابل توجهی افزایش می یابد و بر این اساس، تلفات افزایش می یابد.

در شکل شکل 5 مزایای استفاده از یکسو کننده سنکرون در جریان خروجی بالا را در مقایسه با مدار یکسو کننده دیود معمولی نشان می دهد.

برنج. 5. مقایسه تلفات یکسو کننده سنکرون و یکسو کننده دیود معمولی (تلفات در دیودهای شاتکی در جریان های بالاتر بیشتر از کانال باز ترانزیستور ماسفت خواهد بود)

با این حال، می توان اشاره کرد که حالت یکسوسازی همزمان در ناحیه جریان های کم در بار بی اثر می شود. برای حفظ کارایی در یک محدوده بار گسترده، ماژول یکسو کننده همزمان به طور خودکار در جریان های کم خاموش می شود. در شکل شکل 6 مدار کنترل یکسو کننده های سنکرون NCP4303 را با مدار خاموش برای جریان های بار کم نشان می دهد.

من معمولاً به این اصل پایبند هستم که هرچه قطعات کمتری در یک مدار وجود داشته باشد، ساده تر باشد، قابل اعتمادتر است. اما این مورد یک استثناست. کسانی که مدارهایی را برای مبدل های ولتاژ افزایش دهنده قدرتمند از 12/24 ولت به 300 (مثلا) طراحی و مونتاژ کرده اند، می دانند که روش های کلاسیک در اینجا به خوبی کار نمی کنند. جریان در مدارهای ولتاژ پایین بسیار زیاد است. استفاده از مدارهای PWM منجر به تلفات سوئیچینگ می شود که فوراً بیش از حد گرم می شود و به ترانزیستورهای قدرت آسیب می رساند. مقاومت داخلی کلیدهای قدرت یک مانع جدی برای استفاده از مدارهایی با محدودیت طراحی تلفات کلیدزنی مانند مدارهای پل و نیم پل است.

مدار فوق مبتنی بر جداسازی تابع افزایش ولتاژ و تثبیت آن در مراحل مختلف می باشد. با این رویکرد، ما این فرصت را به دست می آوریم که مشکل سازترین واحد - اینورتر - را مجبور کنیم در حالت رزونانس با حداقل تلفات روی کلیدهای برق و پل یکسو کننده در قسمت ولتاژ بالا مدار کار کند. و ولتاژ خروجی در بلوک تثبیت می شود ST، که با استفاده از یک توپولوژی ساده تقویت کننده مونتاژ می شود. اکنون نمودار آن ارائه نشده است. یک ولتاژ پایدار مورد نیاز از خروجی آن حذف می شود.

نمودار شماتیک مبدل ولتاژ تشدید

متأسفانه، اشتباهات به صورت دوره ای در مقالات یافت می شود، آنها تصحیح می شوند، مقالات تکمیل می شوند، توسعه می یابند و موارد جدید تهیه می شود. برای اطلاع از اخبار مشترک شوید.

اگر چیزی نامشخص است، حتما بپرسید!
یه سوال بپرس بحث در مورد مقاله. پیام ها

سلام! میشه بگید با برق ورودی 29-30 ولت نیاز به محاسبه مجدد ترانسفورماتور هست یا گزینه 24 ولت مناسبه؟ و یک سوال دیگر - من هسته ها را بدون شکاف پیدا کردم، مواد مشخص نیست - آیا این مهم است؟ ...

مبدل تک فاز به سه فاز. تبدیل یک فاز به سه. ...
مدار مبدل ولتاژ تک فاز به سه فاز ....

منبع تغذیه بدون وقفه را خودتان انجام دهید. این کار را خودتان انجام دهید UPS، UPS. سینوسی، سینوسی ...
چگونه خودتان یک منبع تغذیه بدون وقفه بسازید؟ ولتاژ خروجی سینوسی خالص با...

مدار نوسانی. طرح. محاسبه. کاربرد. رزونانس. طنین انداز...
محاسبه و کاربرد مدارهای نوسانی. پدیده رزونانس. متوالی...


نحوه طراحی مبدل سوئیچینگ تقویتی نحوه انتخاب رایگان ...


مدار منبع تغذیه سوئیچینگ. محاسبه ولتاژها و جریانهای مختلف ....

مبدل ولتاژ تک فاز به سه فاز. اصل عملیات ...
اصل کارکرد، مونتاژ و راه اندازی مبدل ولتاژ تک فاز در سه ...

شارژر. شارژر ماشین پالس. شارژ باتری...
مدار شارژر پالس. محاسبه ولتاژها و جریانهای مختلف ....

محاسبه فیلتر رزونانس قدرت. محاسبه آنلاین، آنلاین، آنلاین ...
نحوه به دست آوردن ولتاژ خروجی سینوسی با ولتاژ ورودی یک مجتمع ...


منبع تغذیه شبه رزونانس نیم پل

برای بهبود ویژگی های منابع تغذیه سوئیچینگ مونتاژ شده بر اساس مبدل های پل و نیم پل، به ویژه برای کاهش احتمال عبور جریان و افزایش بازده، نویسندگان پیشنهاد می کنند که چنین منابعی را به حالت عملیاتی شبه رزونانسی منتقل کنند. مقاله شرح داده شده یک مثال عملی از چنین منبع تغذیه ارائه می دهد.

اغلب، برای کاهش اندازه و وزن، منابع تغذیه (PS) با یک ترانسفورماتور شبکه با مبدل های ولتاژ پالسی جایگزین می شوند. مزیت این امر آشکار است: وزن و ابعاد کمتر، مصرف مس قابل توجه کمتر برای محصولات سیم پیچ، راندمان بالای منبع تغذیه. با این حال، منابع تغذیه پالسی دارای معایبی نیز هستند: سازگاری ضعیف الکترومغناطیسی، امکان خروج جریان از طریق ترانزیستورها در مبدل‌های فشار کش، نیاز به معرفی مدارهای حفاظت از جریان اضافه، و دشواری راه‌اندازی یک بار خازنی بدون انجام اقدامات خاص برای محدود کردن جریان شارژ

اجازه دهید با استفاده از مثال مبدل ولتاژ خود نوسانی نیم پل فشاری، در نظر بگیریم که چگونه می توان با تغییر حالت عملکرد آن، این معایب را تا حدی از بین برد یا کاهش داد. اجازه دهید با معرفی مدار تشدید مبدل را به حالت عملیاتی شبه تشدید تغییر دهیم. شکل جریان از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور پالس در این مورد در شکل نشان داده شده است. 1.

در شکل شکل 2 شکل موج ولتاژ و جریان را برای یکی از ترانزیستورهای سوئیچینگ نشان می دهد. از شکل ها می توان دریافت که مبدل در حالت شبه تشدید کار می کند - در این مورد جریان عبوری وجود ندارد.

ولتاژ پایه ترانزیستور سوئیچینگ کاهش می یابد و در انتهای پالس صفر می شود. بنابراین، انتقال به حالت عملیاتی شبه تشدید به طور کامل تلفات دینامیکی در ترانزیستورهای سوئیچینگ و مشکلات مربوط به سازگاری الکترومغناطیسی دستگاه های حساس با منبع تغذیه پالسی را حذف می کند، زیرا طیف نوسانات تولید شده به شدت باریک شده است.

مبدل نیم پل با مبدل پل فشاری در تعداد کمتری از ترانزیستورهای مورد استفاده متفاوت است. از فشار کش با خروجی متوسط ​​- نیمی از ولتاژ ترانزیستورها. یک مبدل خود مولد با مبدل های دارای نوسانگر اصلی تفاوت دارد، اول از همه، در حداقل تعداد عناصر، حداکثر بازده ممکن و استفاده از ترانسفورماتور کمکی اشباع پذیر تضمین شده است تا امکان عبور جریان را از بین ببرد.

مدار منبع تغذیه شبه رزونانس نیم پل، بدون معایب ذکر شده، در شکل نشان داده شده است. 3.

(برای بزرگنمایی کلیک کنید)

مشخصات فنی اصلی

  • بازه تغییر ولتاژ تغذیه، V....198...264
  • حداکثر بازده %......92
  • ولتاژ خروجی V با مقاومت بار 36 اهم......36
  • بازه تبدیل فرکانس کاری، کیلوهرتز......12...57
  • حداکثر توان خروجی، W......70
  • حداکثر دامنه ریپل ولتاژ خروجی با فرکانس کاری، V......2.2

IP شامل اجزای زیر است: فیلتر سرکوب کننده نویز C1C2L1، که از نفوذ امواج فرکانس بالا ایجاد شده توسط مبدل به شبکه تامین جلوگیری می کند. یکسو کننده شبکه VD1 با خازن فیلتر C3. مدارهای حفاظتی در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه در بار R1R2VD2K1U1VD3VD4R6R7C7. مدار حفاظت جریان ناچیزی مصرف می کند، بنابراین تأثیر کمی بر بازده کلی منبع دارد، اما در صورت لزوم، با جایگزینی دیود زنر VD2 با یک ولتاژ بالاتر، می توان راندمان را کمی افزایش داد. مقاومت‌های R6 و R7 یک تقسیم‌کننده ولتاژ لازم برای روشن کردن دیود ساطع کننده اپتوکوپلر تریستور را تشکیل می‌دهند. اگر این مقاومت های ثابت با یک مقاومت متغیر جایگزین شوند، آستانه حفاظت را می توان در محدوده های بسیار وسیعی تنظیم کرد. اگر قصد دارید باری را با ظرفیت بزرگ (بیش از 5000 μF) تغذیه کنید، برای از بین بردن محرک های حفاظت کاذب، باید ظرفیت خازن C7 را افزایش دهید، البته زمان انتظار قبل از روشن کردن منبع در این حالت افزایش می یابد.

عناصر R3، R4، C4، C5 یک تقسیم کننده ولتاژ را تشکیل می دهند. مقاومت های R3، R4 برای تخلیه خازن های فیلتر C3 و تقسیم کننده C4C5 پس از قطع منبع تغذیه ضروری هستند. خازن C6 و سلف L2 یک مدار تشدید هستند. مدار آغازگر دقیقاً مشابه دستگاهی است که در مقاله توضیح داده شده است. این شامل ترانزیستور VT3، مقاومت R10-R12 و خازن C10 است. ترانزیستور VT3 در حالت بهمن کار می کند. پالس راه انداز ترانزیستور VT2 را باز می کند و عدم تقارن اولیه را فراهم می کند.

دیودهای VD5-VD8 - یکسو کننده خروجی با خازن های فیلتر C8، C9. LED HL1 وجود ولتاژ در خروجی IP را نشان می دهد. خود تولید نوسانات در نتیجه بازخورد مثبت از سیم پیچ III ترانسفورماتور T1 به سیم پیچ III ترانسفورماتور T2 از طریق مقاومت محدود کننده جریان R9 رخ می دهد. با کاهش مقاومت آن، فرکانس تبدیل کاهش می‌یابد که منجر به تغییر حداکثر بازده منبع به سمت توان بار بالاتر می‌شود.

این دستگاه از خازن های K73-17 (C1، C2، C6، C9، C10)، K73-11 (C4، C5)، K50-32 (C3)، K50-24 (C7، C8) استفاده می کند. تمام مقاومت ها C2-23 هستند. به جای خازن ها و مقاومت های مشخص شده، می توان از اجزای دیگر استفاده کرد، اما خازن ها باید با حداقل مماس تلفات دی الکتریک در محدوده فرکانس عملیاتی تبدیل منبع تغذیه انتخاب شوند.

پل دیود VD1 - هر پل با جریان رو به جلو مجاز بیش از 1 A و ولتاژ معکوس مجاز حداقل 400 ولت، به عنوان مثال BR310. همچنین می توان از دیودهای گسسته استفاده کرد، به عنوان مثال KD202R، که از طریق یک مدار پل متصل شده اند. بهتر است از ترانزیستور KT315G (VT3) در دستگاه استفاده کنید - مدار ماشه بلافاصله با آن کار می کند، ترانزیستور KT315B باید انتخاب شود و بهتر است از ترانزیستورهای KT315A، KT315V استفاده نکنید. ترانزیستورهای KT826V (VT1، VT2) با هر یک از سری های KT826 یا KT812A، KT812B قابل تعویض هستند. به دلیل تلفات کم، ترانزیستورها را نمی توان روی هیت سینک ها نصب کرد. دیودهای یکسو کننده خروجی KD213A (VD5-VD8) را می توان با KD213B، KD213V یا سری KD2997، KD2999 جایگزین کرد. آنها باید بر روی یک هیت سینک با سطح خنک کننده حداقل 10 سانتی متر مربع نصب شوند.

IP از یک رله DC الکترومغناطیسی GBR10.1-11.24 با ولتاژ کاری 24 ولت استفاده می کند که می تواند جریان متناوب 8 A را در مدارهایی با ولتاژ تا 250 ولت سوئیچ کند. می توان آن را با هر نوع دیگری با یک سوئیچ متناوب مجاز جایگزین کرد. جریان حداقل 1 A در مدارهای با ولتاژ 250 ولت. با این حال، توصیه می شود از یک رله با حداقل جریان سوئیچینگ برای افزایش راندمان منبع تغذیه استفاده کنید، زیرا هر چه جریان سوئیچینگ کمتر باشد، مقاومت مقاومت های R1 بیشتر است. ، R2 و توان کمتری بر روی آنها تلف می شود.

چوک L1، L2 و ترانسفورماتور T1 به صورت آماده استفاده شد - از رایانه قدیمی EC1060: L1 - I5، L2 - 4777026 یا 009-01، T1 - 052-02. شما می توانید آنها را خودتان بسازید. سلف L1 (دو سیم پیچ همزمان) روی یک هسته مغناطیسی حلقه K28x16x9 ساخته شده از فریت (به عنوان مثال، گریدهای M2000NM-A یا M2000NM1-17) یا آلسیفر پیچیده می شود. سیم پیچ آن شامل 315 پیچ سیم PEV-2 0.3 است.

چوک رزونانس L2 روی یک هسته مغناطیسی حلقه K20x10x5 ساخته شده از فریت M2000NM-A پیچیده شده است. سیم پیچ آن شامل 13 پیچ سیم PEV-2 0.6 است.

ترانسفورماتور T1 روی هسته مغناطیسی حلقه K45x28x8 ساخته شده از فریت M2000NM1-17 پیچیده شده است. سیم پیچ I شامل 200 دور سیم PEV-2 0.6، سیم پیچ II - 35 دور سیم PEV-2 1، سیم پیچ III - 5 دور سیم PEV-2 0.6 است. ترتیب سیم پیچی سیم پیچ ها در مدار مغناطیسی دلخواه است. بین سیم پیچ ها، لازم است یک لایه عایق، به عنوان مثال، نوار فلوروپلاستیک قرار دهید. علاوه بر این، ترانسفورماتور باید به عنوان مثال، با پارافین از شمع یا سرزین آغشته شود. این نه تنها استحکام دی الکتریک عایق را افزایش می دهد، بلکه صدای ایجاد شده توسط منبع در حالت بیکار را نیز کاهش می دهد.

ترانسفورماتور T2 روی یک هسته مغناطیسی حلقه K20x10x5 ساخته شده از فریت M2000NM-A پیچیده شده است. سیم پیچ های I و II هر کدام شامل هفت پیچ سیم PEV-2 0.3 هستند (همزمان به دو سیم پیچ می شوند)، و سیم پیچ III شامل 9 پیچ سیم PEV-2 0.3 است.

طراحی منبع تغذیه می تواند دلخواه باشد. فقط مهم است که از جریان هوای خوب به دستگاه های نیمه هادی با همرفت طبیعی اطمینان حاصل کنید یا منبع تغذیه را در داخل دستگاه برقی نزدیک فن نصب کنید.

IP توصیف شده عملاً نیازی به تنظیم ندارد ، اگرچه ارزش آن را دارد که مطمئن شوید مبدل در حالت شبه تشدید کار می کند. برای انجام این کار، یک بار معادل به خروجی منبع تغذیه متصل می شود - یک مقاومت با توان 100 وات و مقاومت 36 اهم. یک مقاومت اضافی با مقاومت 0.1...1 اهم و توان 1...2 وات به صورت سری با خازن C6 متصل می شود. پروب های اسیلوسکوپ به مقاومت اضافی متصل می شوند: مشترک - تا نقطه میانی تقسیم کننده ولتاژ R3R4C4C5، سیگنال - به خازن C6. لازم است اطمینان حاصل شود که اسیلوسکوپ به صورت گالوانیکی به شبکه متصل نیست. در صورت اتصال باید از طریق ترانسفورماتور ایزوله با نسبت تبدیل 1:1 به شبکه متصل شود. در هر صورت باید قوانین ایمنی رعایت شود. با اعمال برق به IP، مطمئن شوید که پالس های جریان زنگوله ای با مکث در صفر وجود دارد. اگر شکل پالس با شکل نشان داده شده در شکل 1 متفاوت باشد. 1، لازم است تعداد چرخش سلف L2 را انتخاب کنید تا رزونانس به دست آید.

در یک مقاومت اضافی با مقاومت 0.1 اهم، دامنه پالس باید حدود 0.1 ولت باشد. اکنون باید شکل جریان و ولتاژ ترانزیستور سوئیچینگ VT2 را با آنچه در شکل نشان داده شده است مقایسه کنید. 2 نمودار اگر شکل آنها نزدیک باشد، IP در حالت شبه تشدید عمل می کند.

آستانه حفاظت قابل تغییر است. برای انجام این کار، مقاومت مقاومت R7 را انتخاب کنید تا حفاظت در جریان بار مورد نیاز عمل کند. اگر لازم است منبع تغذیه زمانی که توان بار کمتر از 70 وات است خاموش شود، مقاومت مقاومت R7 باید کاهش یابد.

برای محدود کردن جریان شارژ خازن C3 در لحظه روشن شدن، توصیه می کنیم یک مقاومت با مقاومت 5.6 ... 10 اهم با توان 2 وات را به شکاف هر سیم شبکه متصل کنید.

ادبیات

  1. Baraboshkin D. بهبود منبع تغذیه اقتصادی. - رادیو، 1364، شماره 6، ص. 51.52.
  2. Konovalov E. مبدل ولتاژ شبه تشدید. - رادیو، 1375، شماره 2، ص. 52-55.

مقالات دیگر را ببینیدبخش