Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia 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

Bộ điều khiển độ rộng xung của dòng KR1156EU2 và KR1156EUZ. Dữ liệu tham khảo

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Những tài liệu tham khảo

 Bình luận bài viết

Các vi mạch thuộc dòng KR1156EU2, KR1156EU3 được thiết kế để điều khiển các nguồn điện thứ cấp dạng xung hoạt động ở tần số lên đến 1 MHz. Các điểm tương tự gần nhất của các vi mạch này lần lượt là UC3825 và UC3823 (Unitrode). Chất tương tự trong nước gần nhất là KR1114EU4. Các vi mạch được sản xuất bằng công nghệ epiticular phẳng với lớp cách điện tiếp giáp p-n. Chúng được đặt trong vỏ nhựa mười sáu chân 2103.16-3 (Hình 1). Trọng lượng thiết bị - không quá 1,2 g

Bộ điều khiển độ rộng xung của dòng KR1156EU2 và KR1156EUZ

Bộ điều khiển được thiết kế để hoạt động trong các thiết bị có điều khiển độ rộng xung (PW) và phản hồi điện áp và dòng điện. Độ trễ của tín hiệu truyền qua bộ điều khiển không vượt quá 50 ns. Vi mạch chứa bộ khuếch đại lỗi băng rộng có tốc độ xoay điện áp đầu ra ít nhất là 12 V/μs và tương thích với các hệ thống có khớp nối điện áp đầu vào trực tiếp.

Ở đầu ra của bộ điều khiển, các công tắc nửa cầu được cung cấp dòng điện lên tới 1,5 A (chân 11 và 14), giúp chúng có khả năng điều khiển các bóng bán dẫn mạnh mẽ của cấu trúc MOS (ở chế độ kéo đẩy - KR1156EU2, ở chế độ một chu kỳ - KR1156EUZ).

Bộ điều khiển chứa một số thiết bị và hệ thống có thể mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng. Chúng bao gồm một chốt SI (thông tin thêm ở phần bên dưới), bộ giới hạn dòng điện trong từng chu kỳ, bộ phận đảm bảo bộ điều khiển khởi động trơn tru, bộ giới hạn thời lượng tối đa của các xung đầu ra, nguồn điện áp tham chiếu 5,1 V. Ngoài ra, bảo vệ chống lại điện áp thấp được cung cấp, với "độ trễ", khả năng đồng bộ hóa và tắt bộ điều khiển với các tín hiệu bên ngoài. Ở trạng thái “Tắt”, vi mạch tiêu thụ dòng điện không quá 1 mA.

Sơ đồ chân của vi mạch (trong ngoặc đơn ký hiệu đầu ra được biểu thị trên hình ảnh đồ họa thông thường): pin. 1 - đảo ngược đầu vào của op-amp; vyv. 2 - đầu vào op-amp không đảo; vyv. 3 (0еа) - đầu ra op-amp, đảo ngược đầu vào SHI của bộ so sánh; vyv. 4 (Syn) - đầu vào/đầu ra tín hiệu đồng bộ hóa; vyv. 5 (Rt) - đầu nối để kết nối điện trở* của mạch định thời; vyv. 6 (Ct) - đầu nối để kết nối tụ điện* của mạch định thời; vyv. 7 (Ramp) - đầu vào không đảo của bộ so sánh SHI; vyv. 8 (Cs) - đầu cuối để kết nối tụ điện của bộ khởi động mềm; vyv. 9 (Dừng) - đầu vào tín hiệu để hạn chế dòng điện hoặc tắt vi mạch; vyv. 10 (Com) - đầu ra chung, nguồn điện âm; vyv. 11 (A) - đầu ra của bộ khuếch đại dòng điện nửa cầu đầu tiên; vyv. 12 (Em) - bộ phát của bóng bán dẫn khuếch đại dòng điện; vyv. 13 (Kol) - bộ thu của bóng bán dẫn khuếch đại dòng điện; vyv. 14 (V) - đầu ra của bộ khuếch đại dòng điện nửa cầu thứ hai; vyv. 15 (+U) - công suất đầu ra dương; vyv. 16 (Uref) - đầu ra của nguồn điện áp tham chiếu.

Sơ đồ chức năng của bộ vi điều khiển KR1156EU2 được hiển thị trong Hình 2. 1156. Vì vi mạch KR2EU1156 và KRXNUMXEUZ có nhiều điểm tương đồng, nên xem thêm trong văn bản, trừ khi có quy định khác, mô tả sẽ áp dụng cho cả hai.

Bộ điều khiển độ rộng xung của dòng KR1156EU2 và KR1156EUZ

Bộ điều khiển bao gồm bộ tạo điện áp răng cưa G1, nguồn điện áp phân cực G2 ở mức 1,25 V, bộ khuếch đại lỗi vận hành băng rộng được điều khiển DA1, bộ so sánh PID DA5, chốt trên bộ kích hoạt DD3, bộ biến tần pha trên bộ kích hoạt DD5, DD6, bộ khuếch đại dòng điện đầu ra DA7, DA8 với bộ điều khiển logic DD7, DD8, bộ khởi động mềm (bóng bán dẫn VT1, VT2, nguồn dòng G3), bộ giới hạn dòng tải so sánh DA2 với bộ ngắt vi mạch (DA3, DD2), bộ chặn điện áp nguồn thấp DA4, nguồn điện áp tham chiếu G4 có bộ điều khiển điện áp này (DA6).

Các chức năng bảo vệ của bộ điều khiển được cung cấp bởi bộ so sánh giới hạn dòng tải DA2 với điện áp ngưỡng 1 V, bộ so sánh để tắt vi mạch DA3 với điện áp ngưỡng 1,4 V và bộ khởi động mềm có khả năng, ngoài ra, giới hạn thời lượng tối đa của xung đầu ra (vì điện áp ở đầu ra của bộ khuếch đại lỗi DA1 bị giới hạn bởi điện áp ở chân bộ điều khiển 8 thông qua mạch điều khiển trên bóng bán dẫn VT1). Bộ chặn bộ điều khiển, khi điện áp nguồn giảm xuống dưới 9,2 V (có “độ trễ” là 0,6 V) ở trạng thái “Tắt”, sẽ cung cấp mức tiêu thụ dòng điện thấp, đồng thời chuyển bộ khuếch đại đầu ra sang trạng thái trở kháng cao.

Nút logic DD7, DD8 ngăn chặn sự chuyển đổi đồng thời của các bộ khuếch đại đầu ra sang trạng thái mức cao và sự xuất hiện của nhiều xung trong một chu kỳ xung nhịp trên đầu ra A và B. Bộ khuếch đại dòng điện đầu ra nửa cầu được thiết kế để hoạt động với tải có một thành phần điện dung lớn, chẳng hạn như các cổng của bóng bán dẫn MOS mạnh mẽ, và có khả năng cung cấp cả dòng điện vào và ra.

Đặc điểm kỹ thuật chính *

  • Mức tiêu thụ hiện tại, mA, không quá ..... 20
  • Mức tiêu thụ hiện tại ở trạng thái "Tắt", mA, không còn nữa.....2
  • Điện áp kích hoạt của khối chặn, V.....8,8...9,9
  • Chiều rộng của vòng "trễ" của điện áp hoạt động, V, không nhỏ hơn..... 0,6
  • Thời gian tắt bộ điều khiển ở chân 3 và 9, ns, không còn nữa..... 80
  • Điện áp tham chiếu đầu ra, V, ở dòng tải đầu ra 16 1 mA và nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C.....5...5,2
  • Sự mất ổn định của điện áp tham chiếu theo điện áp nguồn, %/V, không lớn hơn, khi điện áp nguồn thay đổi trong phạm vi 10...30 V.....0,02
  • Sự mất ổn định của điện áp tham chiếu đối với dòng tải, %/mA, không hơn, khi dòng điện này thay đổi trong phạm vi 1...10 mA.....0,07
  • Tần số của máy phát điện áp răng cưa, kHz, với định mức tụ điện và điện trở của mạch định thời lần lượt là 1000 pF và 3,65 kOhm và nhiệt độ môi trường xung quanh là 25 °C.....360...440
  • Dòng sạc của tụ khởi động mềm (tại chân 8), µA.....3...20
  • Điện áp đầu ra mức thấp của bộ khuếch đại dòng điện đầu ra, V, không lớn hơn, ở dòng tải 20 mA..... 0,4
  • 200 mA.....2,2
  • Điện áp đầu ra mức cao của bộ khuếch đại dòng điện đầu ra, V, không nhỏ hơn, ở dòng tải 20 mA......13
  • 200 mA.....12
  • Dòng rò của mạch thu của bộ khuếch đại dòng điện đầu ra (tại chân 13), μA, không quá.....200
  • Thời gian tăng giảm của tín hiệu ở đầu ra A và B (chân 11 và 14), không, không hơn, với điện dung tải 1000 pF.....60
  • Tỷ lệ thời lượng xung đầu ra tối đa so với nửa chu kỳ**, không ít hơn..... 0,85

* Ở điện áp nguồn 15 V và nhiệt độ môi trường trong khoảng 0°C...+70°C.

**Đối với bộ điều khiển KR1156EUZ - đến kỳ

Giá trị tối đa cho phép của các đặc tính*

  • Điện áp cung cấp tối đa, V..... 30
  • Điện áp chuyển mạch cao nhất cấp vào chân 11 và 14, V.....30
  • Dòng tải tối đa (tại chân 11 và 14), A, không đổi..... 0,5
  • xung (với thời lượng xung là 0,5 μs).....1,5
  • Công suất tiêu tán tối đa, W, ở nhiệt độ môi trường không quá 25 °C**.....1
  • Nhiệt độ tinh thể cao nhất, °C.....150

* Thời gian phơi sáng của giá trị giới hạn tham số không được vượt quá 1 ms với chu kỳ nhiệm vụ xung là 100.

** Ở nhiệt độ môi trường xung quanh lớn hơn 25 °C, công suất tiêu tán P phải giảm theo quy luật tuyến tính P = 1 - (Tam.avg - 25 °C)/Rt ambient.avg trong đó Rt ambient.avg là nhiệt điện trở của môi trường tinh thể , bằng 125 °C/W.

Nguồn điện áp tham chiếu G4 bao gồm bộ ổn định bù nhiệt độ và bộ khuếch đại dòng điện cung cấp năng lượng cho tải bên ngoài với dòng điện lên đến 10 mA (từ chân 16). Nguồn được trang bị thiết bị bảo vệ ngắn mạch đầu ra ở khoảng 30 mA. Nó cung cấp năng lượng cho các bộ so sánh, các nút logic, nguồn cung cấp độ lệch 1,25V, op amp và bộ tạo đoạn đường nối.

Bộ tạo dao động chính điện áp dốc có thể hoạt động ở tần số lên tới 1 MHz. Nó được xác định bởi điện trở của điện trở R và điện dung của tụ Ct của mạch định thời, được nối tương ứng với chân 5 và 6. Ở chân 5, bộ điều khiển duy trì điện áp 3 V, dòng điện qua điện trở Rt phản xạ về chân 6 theo tỉ lệ 1:1 nên dòng nạp l3Ct của tụ Ct được xác định từ biểu thức l3Ct = 3 /Rt.

Ở Rt = 3,65 kOhm và Ct = 1000 pF, tần số máy phát là 400 kHz ±10%. Để hoạt động ở tần số khác cần thay đổi các thông số của mạch định thời theo hình 3. XNUMX.

Bộ điều khiển độ rộng xung của dòng KR1156EU2 và KR1156EUZ

Thời gian “chết” của máy phát, bằng thời lượng xung ở đầu ra Syn và xác định dải động của bộ điều khiển (vì đầu ra A và B ở trạng thái mức thấp), phụ thuộc vào điện dung Ct và có thể đạt tới 100 ns .

Máy phát tạo ra điện áp răng cưa ở đầu vào Ct (chân 6), tín hiệu đồng bộ cho hoạt động chung của hai bộ điều khiển (được tháo ra khỏi chân 4), tạo xung đồng hồ ở chân 4 khi điện áp răng cưa giảm để đồng thời đóng các bộ khuếch đại đầu ra theo thứ tự để loại bỏ dòng điện chạy qua (thông qua bộ khuếch đại bóng bán dẫn) và chuyển bộ kích hoạt chốt DD3 sang trạng thái cho phép hoạt động của bộ khuếch đại đầu ra.

Máy phát điện được chế tạo theo mạch kích hoạt Schmitt, đầu ra của mạch này được kết nối với chân 4 thông qua bộ phát trên bóng bán dẫn npn. Các xung đồng hồ được hình thành ở chân này, mức thấp (2,3 V) tương ứng với việc sạc tụ điện Ct. , và mức cao (4,5 V) - phóng điện. Bộ theo dõi bộ phát cho phép bạn kết hợp các chân 4 của một số vi mạch (kết nối OR). Công suất tải của đầu ra là 4 - 1 mA và do nguồn dòng điện bên trong trong tải của bộ theo dõi bộ phát tiêu thụ không quá 400 μA nên hệ số phân nhánh cho đầu ra này khi hoạt động đồng bộ với các vi mạch tương tự ít nhất là hai.

Không thể chặn bộ tạo vi mạch phụ (đồng bộ hóa), nhưng có thể điều chỉnh đến tần số thấp hơn một chút so với tần số của bộ tạo chính bằng cách lựa chọn thích hợp các phần tử định thời Rt và Ct. Với phương pháp này, mỗi bộ điều khiển sẽ có điện áp tăng dần cục bộ. Cũng có thể tắt hoàn toàn máy phát nếu chân 5 được nối với chân 16 và chân 6 với chân chung. Trong trường hợp này, tín hiệu đồng bộ hóa được cung cấp từ bộ tạo bên ngoài đến chân 4. Để đồng bộ hóa phân nhánh hơn, bạn có thể sử dụng bộ theo dõi bộ phát được điều khiển bởi tín hiệu đồng hồ của bộ điều khiển chính và kết nối nô lệ với đầu ra của nó thông qua tụ điện và, nếu cần. , thông qua các điện trở và đường truyền phù hợp.

Việc lựa chọn đúng tụ điện Ct là rất quan trọng. Ở tần số cao, điện trở và độ tự cảm nối tiếp hiệu dụng của nó cũng như giá trị hấp thụ điện môi của nó quyết định độ chính xác và độ ổn định tần số của bộ dao động. Vì vậy, chỉ nên sử dụng tụ RF. Để giảm ảnh hưởng của độ tự cảm ký sinh của các dây dẫn tụ điện, trong quá trình lắp đặt, bạn nên rút ngắn chúng càng nhiều càng tốt và nối chúng càng gần chân 10 của vi mạch càng tốt.

Các xung đồng hồ đơn cấp di chuyển chốt DD3 về trạng thái XNUMX, đồng hồ phản xạ âm trầm và cổng bộ khuếch đại đầu ra của bộ điều khiển, ngăn dòng điện chạy qua. Ở mức XNUMX của xung đồng hồ, xung mức cao xuất hiện ở đầu ra của một trong các bộ khuếch đại và duy trì cho đến khi có xung đồng hồ tiếp theo, trừ khi có lệnh cấm đối với các mạch khác.

Bộ khuếch đại tín hiệu lỗi DA1 là op-amp tốc độ cao băng rộng với đầu ra có trở kháng thấp. Việc chỉ sử dụng cấu trúc n-p-n của bóng bán dẫn trong đường dẫn tín hiệu của nó giúp có thể đạt được tần số khuếch đại thống nhất là 5,5 MHz. Để đảm bảo thời gian tối thiểu để tín hiệu lỗi đi qua op-amp, điểm nối cực thu của các bóng bán dẫn tương ứng được nối song song bởi một diode Schottky để tránh bão hòa.

Mức tăng được thiết lập, như thường lệ, bằng cách chọn độ sâu phản hồi. Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại điển hình có mức tăng 95 dB ở tần số 100 và một cực ở XNUMX Hz.

Việc kết nối các đầu vào của bộ khuếch đại lỗi DA1 phụ thuộc vào cực tính của điện áp đầu ra của nguồn điện được thiết kế. Nếu cần có được điện áp dương ổn định (so với dây chung), thì điện áp ở chế độ chung là 5,1 V (tiêu chuẩn) và mạch hệ điều hành được xây dựng như trong Hình 4. 16, A. Khi điện áp âm, nên đặt điện áp ở chế độ chung bằng một nửa điện áp tiêu chuẩn và kết nối bộ chia mạch OS giữa đầu ra của nguồn điện và chân 4 của bộ điều khiển (Hình XNUMX, b).

Bộ điều khiển độ rộng xung của dòng KR1156EU2 và KR1156EUZ

Bộ phát của bóng bán dẫn VT1 (theo sơ đồ trong hình 2) của cấu trúc pnp được nối với đế của bóng bán dẫn npn đầu ra op-amp. Do đó, điện áp ở đầu ra op-amp không thể vượt quá điện áp ở chân 8 của bộ điều khiển. Xin lưu ý rằng đầu ra op amp được tải bởi điện trở 50 ohm bên trong được kết nối chung. Do đó, nếu tải bên ngoài liên quan đến dòng điện tiêu thụ lớn, có thể cần thêm một điện trở shunt để giảm điện áp ở đầu ra op-amp.

Bộ so sánh DA5 SHI được chế tạo theo mạch khuếch đại vi sai sử dụng bóng bán dẫn n-p-n với bộ theo dõi bộ phát ở đầu ra, giúp ngăn chặn sự bão hòa của các bóng bán dẫn so sánh. Tín hiệu đầu ra tương ứng với ESL ở điện áp nguồn 5,1 V. Về mức độ, tín hiệu đầu vào chế độ chung của bộ so sánh bị giới hạn từ bên dưới bởi giá trị xấp xỉ 1 V. Do điện áp ở đầu vào Ramp của bộ điều khiển (ví dụ: khi đặt điện áp răng cưa từ chân 6 vào nó) có thể thay đổi từ 0 đến 3 V, để khớp mức, sự thay đổi điện áp 1,25 V được cung cấp ở đầu vào không đảo của bộ so sánh bởi nguồn phân cực bên trong G2.

Bộ so sánh giới hạn dòng DA2 có cấu trúc tương tự như bộ so sánh SHI. Bộ so sánh tắt máy DA3 được chế tạo theo mạch khuếch đại vi sai sử dụng bóng bán dẫn pnp. Đầu vào đảo ngược của các bộ so sánh này được cung cấp điện áp cố định lần lượt là 1 và 1,4 V, được hình thành từ điện áp tham chiếu.

Các phần tử logic dọc theo đường dẫn tín hiệu qua bộ điều khiển, bao gồm chốt PSI DD3 và phản xạ âm trầm DD5, DD6, được thực hiện trên ESL với các bộ theo dõi bộ phát đệm. Dòng chuyển mạch của các nút này được chọn khá lớn - 400 μA. Do đó, mặc dù trên đường dẫn giữa bộ so sánh đầu vào và bộ khuếch đại dòng điện đầu ra có hai phần tử OR (DD1 và DD4), phần tử NOR (DD7, DD8) và chốt (DD3), phần chia của chúng trong tổng thời gian trễ không vượt quá 20%. Độ trễ chính xảy ra với bộ so sánh và bộ khuếch đại đầu ra.

Tuy nhiên, cho dù tín hiệu đi qua đường dẫn nhanh đến đâu thì điều đó cũng chẳng có ý nghĩa gì nếu việc chuyển đổi nhanh với biên độ yêu cầu không được đảm bảo ở đầu ra. Đầu ra của bộ khuếch đại dòng điện nửa cầu DA7, DA8 cho phép bạn chuyển đổi tải có công suất 1000 pF trong 30 mà không phải ở điện áp nguồn của bộ điều khiển là 15 V. Giá trị cực đại của dòng điện qua tải trong trường hợp này ít nhất là 1,5 A .

Để đảm bảo tốc độ của bộ khuếch đại, bạn phải chịu đựng dòng điện chạy qua các bóng bán dẫn đầu ra, đặc biệt là do vi mạch nóng lên, đặc biệt là ở tần số cao. Ở giai đoạn đầu ra của bộ điều khiển KR1156EU2, các bóng bán dẫn đầu ra mạnh mẽ được điều khiển bằng tín hiệu bổ sung, tức là khi một bóng bán dẫn mở thì bóng bán dẫn kia đóng. Chế độ hoạt động của bóng bán dẫn được chọn sao cho với mỗi lần chuyển mạch, dòng điện chạy qua chúng chỉ 20 ns, ở tần số 500 kHz chỉ thêm 10 mA vào mức tiêu thụ hiện tại. Con số này là kết quả của một sự thỏa hiệp; Có thể dễ dàng cung cấp dòng điện bằng XNUMX, nhưng trong trường hợp này tổng độ trễ trở nên lớn đến mức không thể chấp nhận được.

Nếu điện áp nguồn của bộ điều khiển nhỏ hơn một giá trị nhất định (bằng điện áp đáp ứng trừ đi điện áp “trễ”), bộ so sánh bảo vệ thấp áp DA4 sẽ được kích hoạt. Mức thấp từ đầu ra của nó bởi phần tử NAND DD9 được đảo ngược thành mức cao và chuyển đến đầu vào của các phần tử NOR DD7, DD8, đảo ngược lại. Kết quả là các bộ khuếch đại đầu ra DA7, DA8 rơi vào trạng thái mức thấp. Mức cao từ phần tử DD9 cũng đến đầu vào của phần tử OR DD2, mở bóng bán dẫn VT2, phóng điện tụ khởi động mềm ở mạch đầu ra 8. Transitor VT1 mở đồng thời làm giảm điện áp ở đầu ra của op-amp DA1 xuống gần như số không.

Đồng thời, mức thấp từ đầu ra của bộ so sánh DA4 sẽ tắt nguồn điện áp tham chiếu, sau đó các bộ khuếch đại đầu ra chuyển sang trạng thái có trở kháng đầu ra cao.

Nếu bây giờ, điện áp nguồn tăng lên, lớn hơn điện áp đáp ứng của bộ so sánh DA4, thì nó sẽ chuyển mạch, mức cao từ đầu ra của nó sẽ chuyển sang phần tử DD9, đến nguồn tham chiếu G4 và dần dần chuyển bộ điều khiển sang chế độ vận hành.

Ngay khi điện áp ở đầu ra của nguồn tham chiếu tăng và vượt quá 4 V, bộ so sánh điều khiển điện áp tham chiếu DA6 sẽ được kích hoạt. Bây giờ cả hai đầu vào của phần tử DD9 đều ở mức cao và đầu ra ở mức thấp. Điều này loại bỏ lệnh cấm tín hiệu đi qua các phần tử DD7, DD8, tạo thành mức thấp ở đầu ra của phần tử DD2, (nếu đầu ra của bộ so sánh DA3 cũng ở mức thấp) sẽ đóng bóng bán dẫn VT2 và khởi động bộ điều khiển một cách trơn tru.

Khi bật nguồn điện, dòng điện qua các bóng bán dẫn chuyển mạch mạnh được xác định bởi dòng tải và dòng sạc của điện dung đầu ra của nó và tại thời điểm đầu tiên lớn hơn đáng kể so với giá trị định mức. Để ngăn chặn tình trạng quá tải liên quan của bộ khuếch đại đầu ra, một bộ phận bao gồm bóng bán dẫn VT1 và tụ điện khởi động mềm được đưa vào bộ điều khiển. Nút này tăng từ từ điện áp đầu ra của op-amp DA1 từ gần như bằng 9 lên giá trị danh nghĩa, và do đó, thời lượng của các xung ở đầu ra A và B. Khi bộ điều khiển ở chế độ nguồn vi mô hoặc điện áp ở chân 1,4 là lớn hơn 8 V thì tụ điện ở chân 3 bị phóng điện và không có xung ra. Tụ khởi động mềm được sạc từ nguồn dòng G9 (XNUMX µA).

Điện áp đầu ra ngày càng tăng của bộ so sánh OV DA1 SHI được so sánh với điện áp răng cưa ở đầu vào trực tiếp và tạo ra các xung có thời lượng tăng dần ở đầu ra. Lúc đầu, thời gian mở của bộ khuếch đại đầu ra ngắn và dòng điện qua chúng nhỏ hơn mức tới hạn. Ngay khi điện áp đầu ra đạt đến mức danh định, mạch ổn định của nó sẽ bật. Transistor VT1 sẽ đóng lại.

Ngoài mục đích chính, bộ khởi động mềm còn có thể được sử dụng cho các mục đích khác. Do đó, khả năng giới hạn điện áp ở đầu ra op-amp của bộ điều khiển cho phép, trong các bộ nguồn truyền thống, giới hạn thời gian mở tối đa của các bóng bán dẫn đầu ra và ở chế độ hiện tại, lập trình mức dòng điện cực đại.

Một kết nối điển hình của bộ điều khiển sử dụng ví dụ về mạch cấp nguồn ổn định 42 volt hoạt động ở điện áp đầu vào 56...1 V với dòng tải 10... 5 A được hiển thị trong Hình. 1 [XNUMX].

Bộ điều khiển độ rộng xung của dòng KR1156EU2 và KR1156EUZ
(bấm vào để phóng to)

Khi dòng tải tăng, ngay khi điện áp ở cảm biến dòng R12 cung cấp cho đầu vào Dừng của bộ điều khiển vượt quá 1 V, bộ so sánh giới hạn dòng DA2 của nó sẽ hoạt động và một giọt duy nhất đi qua phần tử DD1 sẽ thiết lập chốt PID. DD3 về trạng thái 1. Điện áp này sẽ đóng các bộ khuếch đại đầu ra, ít nhất là cho đến khi kết thúc giai đoạn hiện tại. Chốt có mức độ ưu tiên cao hơn đầu vào S, do đó việc chuyển đổi nó sang trạng thái XNUMX chỉ có thể thực hiện được sau khi loại bỏ quá dòng.

Nếu đầu ra của nguồn điện bị đoản mạch thì do các bóng bán dẫn đầu ra bị tắt trong khoảng thời gian khoảng 100 ns nên dòng điện qua các bóng bán dẫn VT1, VT2 của nguồn có thể tăng lên giá trị thứ hai. , tại đó bộ so sánh tắt DA3 của vi mạch được kích hoạt. Kết quả là tụ điện khởi động mềm C4 sẽ bị phóng điện và bóng bán dẫn điều khiển VT1 sẽ giảm điện áp ở đầu ra op-amp xuống gần như bằng 1. Sau khi đóng các bóng bán dẫn mạnh VT2, VT9, điện áp ở chân XNUMX của bộ điều khiển sẽ gần bằng XNUMX và quá trình khởi động mềm sẽ bắt đầu. Nếu ngắn mạch đầu ra không được loại bỏ, quá trình được mô tả sẽ được lặp lại.

Bộ logic để điều khiển các bộ khuếch đại đầu ra của bộ điều khiển cung cấp các chức năng sau: đóng đồng thời chúng ở mức xung đồng bộ hóa cao ở chân 4 hoặc ở đầu ra chốt; độ mở xen kẽ của chúng ở mức xung đồng hồ thấp và ở đầu ra chốt; thay đổi thời lượng của xung đầu ra tùy thuộc vào mức tín hiệu lỗi.

Nguồn điện (Hình 5) sử dụng quy định PID thông thường, khi điện áp hệ điều hành được kết nối với đầu vào đảo ngược của op-amp DA1 của bộ điều khiển và điện áp mẫu được kết nối với đầu vào không đảo tạo ra tín hiệu không khớp. một điện áp nhất định ở đầu ra của op-amp, đi đến đầu vào đảo ngược của bộ so sánh DA5. Đầu vào không đảo của bộ so sánh (chân 7) qua mạch R2C3C6 nhận điện áp răng cưa từ máy phát G1 (chân 6), được dịch chuyển lên trên bởi nguồn G2.

Chu kỳ đẩy-kéo bắt đầu từ thời điểm xung đồng hồ đầu ra của bộ tạo bộ điều khiển G1 ở mức cao. Xung này đặt đầu ra chốt ở mức thấp, đồng thời đi qua phần tử DD4 đến đầu vào C của bộ biến tần pha DD5, DD6, chuyển nó sang trạng thái tiếp theo và chuẩn bị mở bộ khuếch đại đầu ra tương ứng. Ngoài ra, nó còn liên quan trực tiếp đến đầu vào của phần tử DD7, DD8. Do đó, đầu ra của cả hai bộ khuếch đại DA7, DA8 đều ở mức thấp và các bóng bán dẫn nguồn VT1 và VT2 đều đóng.

Sau khi xung đồng hồ giảm, mức thấp từ đầu ra của phần tử DD4 sẽ loại bỏ lệnh cấm mở bộ khuếch đại đầu ra. Bóng bán dẫn nguồn mạnh mẽ có tín hiệu kích hoạt từ bộ biến tần pha sẽ mở ra.

Đồng thời, tụ C1 bắt đầu sạc và điện áp ở chân 7 của bộ điều khiển tăng lên. Ngay khi điện áp tăng ở đầu vào không đảo của bộ so sánh bằng với mức tín hiệu lỗi ở đầu vào đảo ngược, đầu ra sẽ tăng cao, điều này sẽ đặt chốt ở một trạng thái duy nhất. Bóng bán dẫn nguồn mở của nguồn được đóng lại và bóng bán dẫn đóng bị chặn khỏi việc vô tình mở ra. Các bóng bán dẫn này sẽ đóng cho đến khi kết thúc giai đoạn, cho đến khi bộ tạo dao động chính đặt đầu ra của chốt ở mức thấp với xung đồng hồ tiếp theo và di chuyển bộ biến tần pha sang trạng thái tiếp theo, chuẩn bị bật một bóng bán dẫn mạnh mẽ khác. Các quá trình được mô tả sau đó được lặp lại.

Tùy thuộc vào mức tín hiệu lỗi, bộ so sánh sẽ chuyển sang muộn hơn hoặc sớm hơn. Thời gian mở của bộ khuếch đại đầu ra cũng thay đổi tương ứng. Đây là cách điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi được ổn định.

Bộ điều khiển có thể tạo ra tín hiệu độ rộng xung kéo đẩy để điều khiển các bóng bán dẫn mạnh mẽ ở hai chế độ chính. Trong phần đầu tiên, bộ so sánh so sánh điện áp đầu ra của bộ khuếch đại lỗi với điện áp răng cưa ở chân 6. Đây là chế độ truyền thống có phản hồi điện áp. Trong phần thứ hai, bộ so sánh so sánh điện áp của bộ khuếch đại lỗi với điện áp rơi trên điện trở R12 - một cảm biến dòng điện có trong mạch chung của các bóng bán dẫn chuyển mạch mạnh mẽ (chế độ phản hồi dòng điện). Trong trường hợp đang được xem xét, như có thể thấy từ Hình. 5, sự kết hợp của hai chế độ này được áp dụng.

Để triệt tiêu nhiễu chuyển mạch, mạch tích hợp R4C5 được sử dụng giữa cảm biến dòng điện và đầu vào Dừng. Trong trường hợp tổn thất năng lượng không cho phép sử dụng điện trở đo dòng điện thì sử dụng máy biến dòng.

Nếu bộ chuyển đổi phải hoạt động với điện áp đầu vào thay đổi trong phạm vi rộng thì nên áp dụng ghép tham số trực tiếp với điện áp đầu vào. Điện áp răng cưa tham số được áp vào đầu vào của bộ so sánh được tạo ra bởi mạch RC bên ngoài. Phần rơi của “cưa” được hình thành bởi tín hiệu ở đầu ra máy phát bởi một bóng bán dẫn bên ngoài.

Để ngăn chặn sự bão hòa của máy biến áp chuyển đổi, một nút có thể được sử dụng để tính toán tích số volt-giây và tắt các bóng bán dẫn điện khi nó đạt đến mức nguy hiểm.

Nên nối song song các đầu ra A và B của bộ điều khiển bằng điốt Schottky (VD2, VD3) để có dòng xung ít nhất là 2 A. Nếu bộ điều khiển được nạp với một biến áp cách ly hoặc dòng điện tăng vọt qua điện dung cổng thoát nước thì rất lớn, cần phải có điốt shunt. Chúng sẽ giới hạn các xung giả âm ở đầu ra A và B ở mức 0,3 V.

Giống như tất cả các thành phần tần số cao, bộ điều khiển yêu cầu chú ý cẩn thận đến vị trí của các thành phần bên ngoài (được gắn) và hệ thống dây điện để giảm thiểu các khớp nối cảm ứng hoặc điện dung ký sinh. Dây dẫn của các bộ phận phải được rút ngắn càng nhiều càng tốt. Vì những lý do này, tốt nhất nên gắn bộ điều khiển lên bảng mạch in hai mặt. Các dây dẫn tín hiệu được đặt sao cho chúng nằm phía trên lá của dây chung ở mọi nơi. Các chân nguồn phải được bỏ qua bằng hai tụ điện xuyên qua - điện dung bằng gốm có độ tự cảm thấp 0,1 μF, đặt cách chân 6 của vi mạch không quá 15 mm, để triệt tiêu nhiễu tần số cao và danh nghĩa oxit (tantalum) giá trị từ 1 đến 5 μF, được hàn không quá 12 mm tính từ chân 13 và đóng vai trò là thiết bị lưu trữ năng lượng để cấp nguồn cho bộ khuếch đại đầu ra. Nên kết nối tụ điện có độ tự cảm thấp có công suất ít nhất 0,01 µF giữa chân 16 và dây chung.

Để tăng khả năng chống lại sự kích thích ký sinh của bộ chuyển đổi, độ tự cảm ký sinh nối tiếp của đầu ra của bộ khuếch đại dòng điện của bộ điều khiển phải ở mức tối thiểu. Giải pháp ở đây có thể là đưa các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh đến gần vi mạch nhất có thể và sử dụng các điện trở giảm chấn không cảm ứng nối tiếp R7, R8.

Để giảm ảnh hưởng của các bóng bán dẫn mạnh mẽ lên các mạch tương tự, cần phải che chắn và sử dụng các đường dây nối tiếp để truyền các xung điều khiển đến cổng của chúng.

Loại bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh VT1, VT2 và điốt chỉnh lưu Schottky VD6 của bộ chuyển đổi không được chỉ định trong tài liệu trong nước hoặc nước ngoài. Những người muốn tự chế tạo sẽ phải thử nghiệm lựa chọn các thành phần này và đảm bảo rằng thiết bị hoạt động đáng tin cậy. Chúng tôi có thể đề xuất các bóng bán dẫn KP750A, KP767V, KP778A, IRF640. Ngoài loại điốt mạnh được nêu trên sơ đồ, KD271BS, KD272BS, KD273BS, KDSh2967BS, KDSh2967VS, CTQ2535, CTQ2545 có thể phù hợp; điốt VD4, VD5 - từ dòng 2D253, cũng như 2D255V-5, ZDCh122-20, ZDCh122-20X.

Trước khi bắt đầu công việc, hãy nhớ đọc [2] trước.

Bộ điều khiển KR1156EUZ khác với bộ điều khiển được mô tả ở chỗ không có bộ kích hoạt biến tần pha và thực tế là bộ khuếch đại dòng điện đầu ra hoạt động ngược pha. Ngoài ra, còn có các sửa đổi với đầu ra chế độ chung A và B, có thể được kết nối song song, với một đầu ra B (như UC1823) và với đầu ra A được kết nối với đầu vào đảo ngược của bộ so sánh giới hạn dòng điện.

Văn chương

  1. Catalogue của công ty Unitrode. - Tập đoàn Texas Instruments, 1999.
  2. Semenov B. Yu. Điện tử công suất. - M.: Solon-R, 2001.

Tác giả: S. Egorov, Bryansk

Xem các bài viết khác razdela Những tài liệu tham khảo.

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

<< Quay lại

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

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Điều khiển vật thể bằng dòng không khí 04.05.2024

Sự phát triển của robot tiếp tục mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong lĩnh vực tự động hóa và điều khiển các vật thể khác nhau. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã trình bày một cách tiếp cận sáng tạo để điều khiển robot hình người bằng dòng không khí. Phương pháp này hứa hẹn sẽ cách mạng hóa cách thức thao tác các vật thể và mở ra những chân trời mới trong lĩnh vực robot. Ý tưởng điều khiển vật thể bằng dòng không khí không phải là mới, nhưng cho đến gần đây, việc thực hiện những khái niệm như vậy vẫn là một thách thức. Các nhà nghiên cứu Phần Lan đã phát triển một phương pháp cải tiến cho phép robot điều khiển vật thể bằng cách sử dụng các tia khí đặc biệt làm "ngón tay không khí". Thuật toán kiểm soát luồng không khí được phát triển bởi một nhóm chuyên gia dựa trên nghiên cứu kỹ lưỡng về chuyển động của các vật thể trong luồng không khí. Hệ thống điều khiển máy bay phản lực, được thực hiện bằng động cơ đặc biệt, cho phép bạn điều khiển các vật thể mà không cần dùng đến vật lý ... >>

Chó thuần chủng ít bị bệnh hơn chó thuần chủng 03.05.2024

Chăm sóc sức khỏe cho thú cưng của chúng ta là một khía cạnh quan trọng trong cuộc sống của mỗi người nuôi chó. Tuy nhiên, có một nhận định chung cho rằng chó thuần chủng dễ mắc bệnh hơn so với chó lai. Nghiên cứu mới do các nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học Y sinh và Thú y Texas dẫn đầu mang lại góc nhìn mới cho câu hỏi này. Một nghiên cứu được thực hiện bởi Dự án lão hóa chó (DAP) trên hơn 27 con chó đồng hành cho thấy chó thuần chủng và chó lai thường có khả năng mắc các bệnh khác nhau như nhau. Mặc dù một số giống chó có thể dễ mắc một số bệnh nhất định nhưng tỷ lệ chẩn đoán tổng thể gần như giống nhau giữa cả hai nhóm. Bác sĩ thú y trưởng của Dự án Lão hóa Chó, Tiến sĩ Keith Creevy, lưu ý rằng có một số bệnh phổ biến phổ biến hơn ở một số giống chó nhất định, điều này ủng hộ quan điểm cho rằng chó thuần chủng dễ mắc bệnh hơn. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Loại vật liệu carbon mỏng nguyên tử mới được phát hiện 07.06.2021

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Marburg ở Đức và Đại học Aalto ở Phần Lan đã phát hiện ra một mạng lưới carbon mới mỏng về mặt nguyên tử như graphene nhưng được tạo thành từ các hình vuông, hình lục giác và hình bát giác tạo thành một mạng tinh thể có trật tự. Các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng các đặc tính điện tử của mạng carbon mới rất khác so với các đặc tính của graphene.

Không giống như graphene và các dạng carbon khác, mạng biphenylene, như vật liệu mới được gọi, có đặc tính kim loại. Các dải hẹp của mạng, chỉ rộng 21 nguyên tử, đã hoạt động như một kim loại, trong khi graphene ở kích thước này là một chất bán dẫn.

Các nhà khoa học từ Đại học Aalto đã giúp tạo ra hình ảnh của vật liệu và giải mã các đặc tính của nó. Nhóm của Giáo sư Peter Lilgeroth đã thực hiện kính hiển vi có độ phân giải cao, cho thấy cấu trúc của vật liệu, trong khi các nhà nghiên cứu do Giáo sư Adam Foster dẫn đầu sử dụng mô hình và phân tích máy tính để hiểu các đặc tính điện của vật liệu.

Vật liệu mới được tạo ra bằng cách tập hợp các phân tử chứa carbon trên một bề mặt vàng cực kỳ mịn. Các phân tử này đầu tiên tạo thành các chuỗi được tạo thành từ các hình lục giác liên kết, và phản ứng sau đó nối các chuỗi này lại với nhau để tạo thành các hình vuông và hình bát giác.

Một đặc điểm quan trọng của dây chuyền là chúng có tính chiral, tức là chúng tồn tại ở hai dạng hình ảnh phản chiếu, chẳng hạn như tay trái và tay phải. Các chuỗi chỉ của một loại được thu thập trên bề mặt vàng, tạo thành các cụm có thứ tự trước khi kết nối. Điều này rất quan trọng đối với việc hình thành một vật liệu carbon mới vì phản ứng giữa hai loại chuỗi khác nhau chỉ tạo ra graphene.

Tin tức thú vị khác:

▪ Giun đất có thể thay thế phân bón tổng hợp

▪ Modem Qualcomm MDM9207-1 và MDM9206 LTE cho IoT

▪ Jackdaws bỏ phiếu trước khi bay đến một địa điểm mới

▪ Máy ảnh Sony Alpha A700

▪ Máy dò muon gia đình

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 Xe hơi. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Lời cảnh báo cuối cùng của Trung Quốc. biểu thức phổ biến

▪ bài viết Tại sao chúng ta ngừng phát triển? đáp án chi tiết

▪ bài báo Trưởng phòng tổng hợp hành chính TP. Mô tả công việc

▪ bài viết Bộ thu năng lượng mặt trời. Hệ thống lưu trữ nhiệt năng lượng mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Transistor IRF710 - IRF744. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024