Nguồn điện ổn định chuyển mạch mạnh mẽ. Sơ đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Nguồn điện ổn định chuyển mạch mạnh mẽ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Power Supplies

Bình luận bài viết

Bài báo thu hút sự chú ý của độc giả mô tả một nguồn xung mạnh để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử khác nhau. Nó được lắp ráp bằng mạch biến tần nửa cầu được điều khiển bởi bộ điều khiển TL494 PHI.

Sự xuất hiện của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường điện áp cao mạnh mẽ là điều kiện tiên quyết để phát triển các nguồn cung cấp năng lượng tần số cao được nối mạng với điều khiển độ rộng xung (PW) [1,2]. Ưu điểm chính của các nguồn như vậy so với các nguồn tuyến tính truyền thống là thu được nhiều năng lượng hơn ở tải với kích thước nhỏ hơn và do đó, hiệu quả cao hơn [3].

Mạch cung cấp năng lượng chuyển mạch được đề xuất được hiển thị trong Hình. 1. Cơ sở của thiết bị là một bộ chuyển đổi được lắp ráp bằng mạch nửa cầu. Bộ nguồn có cách ly điện hoàn toàn giữa các mạch đầu vào và đầu ra điện áp cao. Bộ điều khiển được lắp ráp trên cơ sở bộ điều khiển TL494 PHI.

(bấm vào để phóng to)

Đặc tính kỹ thuật chính của nguồn điện

Điện áp đầu ra, V ...... 28
Dòng tải tối đa, A ...... 10
Tần số chuyển đổi định mức, kHz ...... 100

Bộ ghép quang bằng bóng bán dẫn U2 cung cấp khả năng cách ly điện trong mạch phản hồi điện áp âm. Điện áp rơi trên điện trở R7 xấp xỉ 2,5 V. Điện trở của điện trở này được tính bằng cách đặt dòng điện qua bộ chia điện trở R6R7. Điện trở R6 được tính theo công thức

trong đó Uoutx là điện áp đầu ra của nguồn điện; I1 - dòng điện qua bộ chia điện trở R6R7.

Điện trở của điện trở R9 xác định dòng điện qua diode phát của bộ ghép quang U2.1, cũng như dòng điện hoạt động tối thiểu của bộ ổn định DA1. Với dòng điện được chọn trong mạch I2 này (giá trị dòng điện phải nằm trong giới hạn cho phép đối với ổn áp DA1), điện trở của điện trở R9 được tính theo công thức

trong đó UF là điện áp rơi trên diode phát của bộ ghép quang U2.1.

Chip DA5 ổn định điện áp 8 V để cấp nguồn cho bộ chia, bao gồm một bóng bán dẫn quang ghép quang U2.2 và điện trở R17. Điện áp từ điểm giữa của bộ chia được cấp đến đầu vào không đảo của bộ khuếch đại tín hiệu lỗi đầu tiên của bộ điều khiển DA6 PHI.

Điện áp để cấp nguồn cho bộ điều khiển và các bóng bán dẫn hiệu ứng trường (chip DA7) được cung cấp bởi nguồn phụ trên máy biến áp mạng T2 và các bộ ổn áp tương tự DA2 và DA3.

Bộ bảo vệ dòng điện được lắp ráp trên bộ so sánh DA4 và bộ kích hoạt DD1.1. Chức năng của cảm biến dòng điện được thực hiện bởi điện trở R5, nằm trong đường chéo của nửa cầu. Một điện áp hình tam giác được cung cấp cho đầu vào không đảo của bộ so sánh DA4 từ tụ điện (C26) của mạch cài đặt tần số của bộ tạo xung nhịp bộ điều khiển PHI (Hình 2). Ở đầu ra của bộ so sánh, các xung đồng hồ được tạo ra sẽ đến đầu vào C của bộ kích hoạt DD1.1.

(bấm vào để phóng to)

Nếu điện áp rơi trên điện trở R5 đạt 1,1V thì điốt phát sáng sẽ bật và bóng bán dẫn quang của bộ ghép quang U1 sẽ mở. Đầu vào S của bộ kích hoạt DD1.1 sẽ nhận được mức thấp. Đầu ra trực tiếp của bộ kích hoạt DD1.1 và do đó, đầu vào không đảo của bộ khuếch đại tín hiệu lỗi thứ hai của bộ điều khiển PHI DA6 sẽ được đặt ở mức cao. Trong trường hợp này, cả hai bóng bán dẫn VT1 và VT2 sẽ đóng.

Để điều khiển các bóng bán dẫn hiệu ứng trường chuyển mạch mạnh mẽ, một vi mạch chuyên dụng được sử dụng - trình điều khiển hai kênh DA7. Trong bộ lễ phục. Hình 3 cho thấy cấu trúc bên trong của một kênh. Số chân của kênh thứ hai được chỉ định trong ngoặc. Mỗi kênh chứa một bộ ghép quang và bộ khuếch đại có đầu ra dòng điện mạnh. Các vi mạch như vậy được sử dụng rộng rãi để điều khiển cả động cơ không đồng bộ và động cơ DC.

Các thông số trình điều khiển cho phép bạn điều khiển trực tiếp các bóng bán dẫn hiệu ứng trường bằng cổng cách điện, chuyển đổi dòng điện lên đến 50 A ở điện áp không quá 1200 V.

Thông số chính của chip HCPL315J

Dòng điện đầu ra cực đại tối đa, A...... 0,6
Điện áp đầu ra tối đa, V ...... 1
Mức tiêu thụ hiện tại tối đa, mA......5
Khoảng điện áp cung cấp, V......15...30
Phạm vi nhiệt độ hoạt động, °C......-40...+100

Điện trở của điện trở R3 và R4 trong mạch cổng của bóng bán dẫn chuyển mạch được tính theo công thức

trong đó UC2o (C22) là điện áp cung cấp cho bộ điều khiển (điện áp trên tụ C20 hoặc C22); UL - điện áp đầu ra của trình điều khiển; lL - dòng điện đầu ra cực đại.

Đường chéo của nửa cầu bao gồm cuộn sơ cấp của máy biến áp T1 và cuộn cảm L2 (điện cảm của cuộn cảm có thể bao gồm cả điện cảm rò của máy biến áp) [4]. Máy biến áp được chế tạo trên lõi từ E-E có kích thước tiêu chuẩn F-43515 của Magnets Inc. Cuộn sơ cấp có 38 vòng dây #19AWG và cuộn thứ cấp có 5 + 5 vòng dây #12AWG. Cuộn cảm L2 được quấn trên lõi từ F-41808EC của Magnets Inc. Cuộn dây điện cảm L2 gồm 8 vòng dây #19AWG.

Cuộn cảm L3 được chế tạo trên lõi từ hình xuyến MPP 55930A2 của Magnets Inc. Cuộn dây điện cảm L3 có 20 vòng dây #12AWG. Cuộn cảm của bộ lọc đầu vào L1 là E3993 của Coilcraft, độ tự cảm của nó là 900 μH.

Khi bóng bán dẫn VT1 (hoặc VT2) được bật, dòng điện tăng tuyến tính bắt đầu chạy qua cuộn sơ cấp của máy biến áp T1 trong xung điều khiển t1 (Hình 4). Khi bóng bán dẫn VT1 (hoặc VT2) đóng, do năng lượng tích lũy trong cuộn sơ cấp của máy biến áp và cuộn cảm L2, dòng điện giảm tuyến tính tiếp tục chạy trong mạch trong thời gian t2 theo cùng chiều. Nó đóng thông qua diode VD7 nếu bóng bán dẫn VT1 tắt (hoặc thông qua diode VD6 nếu bóng bán dẫn VT2 tắt).

Nguồn điện ổn định chuyển mạch mạnh mẽ

Không tính đến tổn thất công suất tác dụng trong mạch cuộn sơ cấp của máy biến áp, chúng ta viết phương trình cho các khoảng thời gian t1 và t2:

trong đó E0 = Upit/2 - một nửa điện áp nguồn; U'0 - điện áp ra của nguồn, giảm xuống cuộn sơ cấp của máy biến áp; L1 là tổng độ tự cảm của cuộn sơ cấp máy biến áp T1 và cuộn cảm L2.

Từ đây chúng ta thu được biểu thức cho thời gian t1 và t2 (xem Hình 4):

trong đó lm là dòng điện cực đại của cuộn sơ cấp máy biến áp.

Thời gian dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp của máy biến áp theo một chiều tn = t1 +t2 có thể biểu thị như sau:

Nếu chúng ta chấp nhận điều đó

thì thời gian dòng điện chạy qua là

Từ đẳng thức này chúng ta thu được phương trình về các đặc tính bên ngoài của nguồn điện. Ví dụ, đối với chu kỳ làm việc của các xung điều khiển

nên

từ đâu

Nếu chúng ta chỉ định

thì phương trình đặc tính ngoài của nguồn điện có dạng

Các đặc tính bên ngoài của nguồn điện được thể hiện trong hình. 5. Điện áp đầu ra của nguồn phụ thuộc vào điện trở của điện trở R17 - điện trở càng thấp thì điện áp đầu ra càng thấp. Dòng điện đáp ứng bảo vệ được xác định bởi điện trở của cảm biến - điện trở R5.

Văn chương

Hướng dẫn thiết kế Hexfet, tập. I. - Nhà xuất bản International Rectifier, 1993.
Carmelo L. Mạch điều khiển mới cho thiết bị IGBT. - Giao dịch IEEE về điện tử công suất, tập. 10, số 3, tháng 1995 năm 373, tr. 378-XNUMX.
Brown M. Thiết kế bộ nguồn chuyển mạch thực tế. - San Diego, 1990.
Ivensky G. Giảm tổn thất IGBT trong Bộ chuyển đổi cộng hưởng dòng ZCS. - Giao dịch IEEE về điện tử công nghiệp, tập. 46, số 1, tháng 1999 năm XNUMX.

Tác giả: R. Karov, S. Ivanov, Sofia, Bulgaria

Xem các bài viết khác razdela Power Supplies.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Ổ đĩa flash 16 GB 13.03.2006

Tại CeBIT 2006, công ty Iocell của Hàn Quốc đã giới thiệu ổ đĩa flash USB 16 GB. Ngày nay, nó là ổ đĩa flash có dung lượng lớn nhất trên thị trường.

Cho đến nay, vẫn chưa có nhiều thông tin về thiết bị mới: chỉ biết rằng nó sẽ được kết nối với máy tính qua USB 2.0, mang lại tốc độ truyền dữ liệu tốt và không cần trình điều khiển bổ sung để ổ USB hoạt động.

Tin tức thú vị khác:

▪ Cảm biến áp suất khí quyển kỹ thuật số - máy đo độ cao Infineon DPS310

▪ Tương tự giá rẻ của cát xây dựng từ chất thải

▪ Công nghệ kết nối PC chắc chắn ESG501

▪ bò bít tết ống nghiệm

▪ Điện thoại thông minh mô-đun Puzzlephone

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Cuộc gọi và trình mô phỏng âm thanh. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết của William xứ Ockham. câu cách ngôn nổi tiếng

▪ bài viết Làm thế nào để chúng ta nghe thấy âm thanh khác nhau? đáp án chi tiết

▪ bài báo Kỹ sư dịch vụ. Mô tả công việc

▪ bài Anten dốc (lưỡng cực nghiêng). Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Cây đũa phép-tắc kè hoa. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web