|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Przełączanie stabilizatorów na kontrolerze KR1114EU4 PWM. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe Obecnie na rynku szeroko reprezentowane są mikroukłady (krajowe i importowane), które realizują inny zestaw funkcji sterujących PWM dla zasilaczy impulsowych. Wśród mikroukładów tego typu dość popularny jest KR1114EU4 (producent: Kremniy-Marketing JSC, Rosja). Jego importowanym analogiem jest TL494CN (Texas Instrument). Ponadto jest produkowany przez wiele firm pod różnymi nazwami. Na przykład (Japonia) produkuje mikroukład IR3M02, (Korea) - KA7500, f. Fujitsu (Japonia) МВ3759.
Układ KR1114EU4 (TL494) to kontroler PWM dla zasilacza impulsowego pracującego ze stałą częstotliwością. Strukturę mikroukładu pokazano na ryc. 1.
W oparciu o ten mikroukład można opracować obwody sterujące dla zasilaczy impulsowych typu push-pull i jednocyklowych. Mikroukład realizuje pełny zestaw funkcji sterujących PWM: generowanie napięcia odniesienia, wzmacnianie sygnału błędu, generowanie napięcia piłokształtnego, modulacja PWM, generowanie sygnału wyjściowego 2-cyklowego, ochrona przed prądami przelotowymi itp. Jest produkowany w obudowie 16-pinowej układ pinów pokazano na ryc. 2.
Wbudowany generator napięcia rampowego do ustawienia częstotliwości wymaga jedynie dwóch zewnętrznych elementów - Rt i Ct. Częstotliwość generatora jest określona wzorem:
Aby zdalnie wyłączyć generator, można za pomocą zewnętrznego klucza zewrzeć wejście RT (pin 6) z wyjściem ION (pin 14) lub zewrzeć wejście ST (pin 5) do przewodu wspólnego. Układ ma wbudowane źródło napięcia odniesienia (Uref = 5,0 V), zdolne zapewnić przepływ prądu o natężeniu do 10 mA w celu polaryzacji zewnętrznych elementów obwodu. Napięcie odniesienia ma błąd 5% w zakresie temperatur pracy od 0 do +70°C. Schemat blokowy impulsowego stabilizatora obniżającego pokazano na ryc. 3.
Element regulacyjny RE przekształca wejściowe napięcie stałe UBX na ciąg impulsów o określonym czasie trwania i częstotliwości, a filtr wygładzający (dławik L1 i kondensator C1 przetwarza je ponownie na wyjściowe napięcie stałe. Dioda VD1 zamyka obwód prądowy przez cewkę indukcyjną przy wyłączonym RE. Za pomocą sprzężenia zwrotnego obwód sterujący układu sterującego steruje elementem regulacyjnym w taki sposób, że uzyskana jest stabilność napięcia wyjściowego Un. Stabilizatory, w zależności od metody stabilizacji, mogą być przekaźnikowe, modulowane częstotliwościowo (PFM) i modulowane szerokością impulsu (PWM). W stabilizatorach z PWM częstotliwość impulsów (okres) ma wartość stałą, a czas ich trwania jest odwrotnie proporcjonalny do wartości napięcia wyjściowego. Rysunek 4 przedstawia impulsy o różnych cyklach pracy Ks.
Stabilizatory PWM mają następujące zalety w porównaniu do innych typów stabilizatorów:
Jedyna różnica polega na tym, że obwody PWM mają stosunkowo złożony obwód sterujący. Jednak rozwój układów scalonych typu KR1114EU4, zawierających w środku większość jednostek sterujących z PWM, pozwala znacznie uprościć stabilizatory impulsów. Obwód impulsowego stabilizatora obniżającego napięcie opartego na KR1114EU4 pokazano na ryc. 5.
Maksymalne napięcie wejściowe stabilizatora wynosi 30 V, jest ograniczone przez maksymalne dopuszczalne napięcie dren-źródło tranzystora polowego z kanałem p VT1 (RFP60P03). Rezystor R3 i kondensator C5 ustalają częstotliwość generatora napięcia piłokształtnego, którą określa wzór (1). Ze źródła napięcia odniesienia (pin 14) D1, poprzez dzielnik rezystancyjny R6-R7, część napięcia odniesienia jest dostarczana na wejście odwracające pierwszego wzmacniacza błędu (pin 2). Sygnał sprzężenia zwrotnego przez dzielnik R8-R9 jest podawany na nieodwracające wejście pierwszego wzmacniacza błędu (pin 1) mikroukładu. Napięcie wyjściowe regulowane jest przez rezystor R7. Rezystor R5 i kondensator C6 realizują korekcję częstotliwości pierwszego wzmacniacza. Należy zauważyć, że niezależne sterowniki wyjściowe mikroukładu zapewniają działanie stopnia wyjściowego zarówno w trybie przeciwsobnym, jak i jednocyklowym. W stabilizatorze sterownik wyjściowy mikroukładu jest włączany w trybie pojedynczego cyklu. Aby to zrobić, pin 13 jest podłączony do wspólnego przewodu. Dwa tranzystory wyjściowe (kolektory to piny 8, 11, emitery to piny 9, 10) są połączone według wspólnego obwodu emitera i działają równolegle. W tym przypadku częstotliwość wyjściowa jest równa częstotliwości generatora. Stopień wyjściowy mikroukładu poprzez dzielnik rezystancyjny R1-R2 steruje elementem regulatora regulatora - tranzystorem polowym VT1. Aby zapewnić bardziej stabilną pracę stabilizatora na zasilaniu mikroukładu (pin 12), dołączony jest filtr LC L1-C2-C3. Jak widać na schemacie, przy zastosowaniu KR1114EU4 wymagana jest stosunkowo niewielka liczba elementów zewnętrznych. Zmniejszenie strat przełączania i zwiększenie wydajności stabilizatora udało się osiągnąć dzięki zastosowaniu diody Schottky'ego (VD2) KD2998B (Unp=0,54 V, Uarb=30 V, lpr=30 A, fmax=200 kHz). Aby zabezpieczyć stabilizator przed przetężeniem, stosuje się bezpiecznik samoregenerujący FU1 MF-R400. Zasada działania takich bezpieczników opiera się na właściwości gwałtownego zwiększania ich rezystancji pod wpływem określonej wartości prądu lub temperatury otoczenia i automatycznego przywracania ich właściwości po wyeliminowaniu tych przyczyn. Stabilizator charakteryzuje się maksymalną sprawnością (około 90%) przy częstotliwości 12 kHz, a sprawność przy mocy wyjściowej do 10 W (Uout = 10 V) sięga 93%. Szczegóły i projekt. Rezystory stałe to typ S2-ZZN, rezystory zmienne to SP5-3 lub SP5-2VA. Kondensatory C1 C3, C5-K50-35; C4, C6, C7 -K10-17. Diodę VD2 można zastąpić dowolną inną diodą Schottky'ego o parametrach nie gorszych niż powyższe, na przykład 20TQ045. Układ KR1114EU4 zostaje zastąpiony przez TL494LN lub TL494CN. Dławik L1 - DM-0,1-80 (0,1 A, 80 µH). Cewka indukcyjna L2 o indukcyjności około 220 μH wykonana jest na dwóch złożonych ze sobą pierścieniowych rdzeniach magnetycznych. MP-140 K24x13x6,5 i zawiera 45 zwojów drutu PETV-2 o średnicy 01,1 mm, ułożonych równomiernie w dwóch warstwach na całym obwodzie pierścienia. Pomiędzy warstwami znajdują się dwie warstwy lakierowanej tkaniny. LShMS-105-0.06 GOST 2214-78. Bezpiecznik samoresetujący typu MF-RXXX można wybrać dla każdego konkretnego przypadku. Stabilizator wykonany jest na płycie stykowej o wymiarach 55x55 mm. Tranzystor instaluje się na grzejniku o powierzchni co najmniej 110 cm2. Podczas instalacji zaleca się oddzielenie wspólnego przewodu części zasilającej od wspólnego przewodu mikroukładu, a także zminimalizowanie długości przewodów (zwłaszcza części zasilającej). Stabilizator nie wymaga regulacji, jeśli jest prawidłowo zamontowany. Całkowity koszt zakupionych elementów radiowych stabilizatora wyniósł około 10 dolarów, a koszt tranzystora VT1 wyniósł 3...4 dolarów. Aby obniżyć koszty, zamiast tranzystora RFP60P03 można zastosować tańszy RFP10P03, ale oczywiście nieco pogorszy to parametry techniczne stabilizatora. Schemat blokowy impulsowego stabilizatora równoległego typu boost pokazano na rys. 6.
W tym stabilizatorze element regulacyjny RE pracujący w trybie impulsowym jest połączony równolegle z obciążeniem Rh. Kiedy RE jest otwarty, prąd ze źródła wejściowego (Ubx) przepływa przez cewkę indukcyjną L1, magazynując w niej energię. Jednocześnie dioda VD1 odcina obciążenie i nie pozwala na rozładowanie kondensatora C1 przez otwarty RE. Prąd do obciążenia w tym czasie pochodzi wyłącznie z kondensatora C1.W następnej chwili, gdy RE jest zamknięty, emf samoindukcji cewki L1 jest sumowany z napięciem wejściowym i energia cewki jest przekazywana do obciążenia. W takim przypadku napięcie wyjściowe będzie większe niż napięcie wejściowe. W przeciwieństwie do stabilizatora obniżającego (rys. 1), tutaj cewka indukcyjna nie jest elementem filtrującym, a napięcie wyjściowe staje się większe od napięcia wejściowego o wielkość określoną przez indukcyjność cewki indukcyjnej L1 i współczynnik wypełnienia element sterujący RE.
Schemat ideowy stabilizatora wzmocnienia impulsu pokazano na ryc. 7.
Wykorzystuje w zasadzie te same elementy elektroniczne, co w obwodzie stabilizatora obniżającego (rys. 5). Tętnienia można zmniejszyć, zwiększając pojemność filtra wyjściowego. Aby uzyskać „miększy” start, kondensator C1 jest podłączony między wspólnym przewodem a nieodwracającym wejściem pierwszego wzmacniacza błędu (pin 9). Rezystory stałe - S2-ZZN, zmienne - SP5-3 lub SP5-2VA. Kondensatory C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. Tranzystor VT1 - IRF540 (n-kanałowy tranzystor polowy o Uсi=100 V, lc=28 A, Rсi=0,077 Ohm) - montowany jest na grzejniku o powierzchni efektywnej co najmniej 100 cm2. Przepustnica L2 jest taka sama jak w poprzednim obwodzie. Lepiej jest włączyć stabilizator po raz pierwszy przy małym obciążeniu (0,1...0,2 A) i minimalnym napięciu wyjściowym. Następnie powoli zwiększaj napięcie wyjściowe i prąd obciążenia do wartości maksymalnych. Jeżeli stabilizatory podwyższające i obniżające pracują przy tym samym napięciu wejściowym Uin, wówczas ich częstotliwość przetwarzania może być zsynchronizowana. Aby to zrobić (jeśli stabilizator buck jest masterem, a stabilizator step-up jest slave) w stabilizatorze podwyższającym należy usunąć rezystor R3 i kondensator C7, złączyć piny 6 i 14 układu D1 i podłączyć pin 5 D1 do pinu 5 układu D1 stabilizatora obniżającego. W stabilizatorze typu boost cewka indukcyjna L2 nie uczestniczy w wygładzaniu tętnienia wyjściowego napięcia stałego, dlatego w celu wysokiej jakości filtrowania napięcia wyjściowego konieczne jest zastosowanie filtrów o wystarczająco dużych wartościach L i C. Prowadzi to odpowiednio do wzrostu masy i wymiarów filtra i urządzenia jako całości. Dlatego gęstość mocy stabilizatora obniżającego jest większa niż stabilizatora podwyższającego. Autor: S. Shishkin, Sarov, obwód Niżny Nowogród.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Dron transportowy DJI FlyCart 30 ▪ Roboty modułowe ElectroVoxel ▪ Wpływ temperatury wody na niepokoje społeczne ▪ Nazwany główną przyczyną trzęsień ziemi ▪ Pierwszy drewniany satelita zostanie wysłany w kosmos
▪ sekcja witryny Technologia podczerwieni. Wybór artykułów ▪ artykuł zepsuty! Popularne wyrażenie ▪ artykuł W której części świata jest najwięcej stanów? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Jednośladowy pojazd silnikowy Mustang-350. Transport osobisty ▪ artykuł Supeł na sznurku. Sekret ostrości
Komentarze do artykułu: Alexander Na rys. 1 (E2) powinno być 10pin, 12pin jest błędnie wskazane Paweł Aleksander ma rację. Naprawdę (E2) na wyjściu 10, a nie 12. I nie może być dwóch dwunastych wyjść. Tak, z różnymi funkcjami. Bądź bardziej uważny na takie rzeczy, w takich sprawach. Nie rzucaj niedopałka papierosa. Tak, nie da się tego zrobić nigdzie i byle jak. Przepraszam.
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony