Generatory nadrzędne zasilaczy impulsowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

 Komentarze do artykułu

Podczas projektowania przetwornic napięcia impulsowego przeciwsobnego należy podjąć środki zapobiegające przepływowi prądu przez tranzystory przełączające. Możliwe jest zapewnienie normalnej pracy przetwornic, jeśli do sterowania tranzystorami zostanie wygenerowany sygnał o specjalnej postaci (innej niż meander).

Projektując zasilacze impulsowe (UPS) pracujące z podwyższoną częstotliwością, główny nacisk kładzie się na zapewnienie ich niezawodności i wysokiej sprawności. Właśnie te cechy mają zasilacze UPS przeciwsobne [1]. Jednak bez podjęcia specjalnych działań w celu wyeliminowania prądu skrośnego nie jest możliwe osiągnięcie stabilnej pracy jednostek z akceptowalnym współczynnikiem sprawności (80%).

Prąd przelotowy w zasilaczach UPS przeciwsobnych występuje ze względu na skończony (niezerowy) czas wyłączania tranzystorów przełączających. Faktem jest, że czas wyłączenia (toff) najpotężniejszych tranzystorów stosowanych w UPS mieści się w zakresie 1,5 ... 8 μs, a ich czas włączenia (ton) jest około dziesięć razy krótszy. Prowadzi to do tego, że przy zwiększonej częstotliwości kształt prądu w obwodach kolektora ulega zniekształceniu, staje się inny niż meandrowy. W rezultacie wydłuża się czas trwania impulsów prądu, a zwłaszcza przy spadku ich stromość maleje.

na ryc. 1 przedstawia aktualny kształt bazy tranzystorów UPS (schematy a i b) oraz ich kolektora (c i d). Z wykresów widać, że podczas spadku prądu IK1 wzrasta prąd IK2, co prowadzi właśnie do pojawienia się prądu skrośnego. Na wykresach c i d linia przerywana przedstawia prądy skrośne na czołach i opadach impulsów prądowych kolektorów tranzystorów przełączających.

Radykalną metodą eliminacji prądu przelotowego jest tworzenie w oscylatorach głównych (CG) impulsów różniących się od meandra i zawierających przerwy (tp), których czas trwania w pierwszym przybliżeniu wynosi tp = toff - ton. Jednak w praktyce czasy włączania i wyłączania są różne nawet dla dwóch identycznych tranzystorów. Zależy on od napięcia pierwotnego źródła zasilania, temperatury złączy, prądu kolektora itp. Dlatego czas trwania przerwy musi być większy od podanej wartości i najlepiej regulowany.

Celem tego artykułu jest przedstawienie najprostszych sposobów generowania impulsów w ZG odpowiednich do sterowania UPS. Zawiera schematy CG o różnej złożoności, zapewniając zarówno stały, jak i regulowany czas trwania pauzy.

Urządzenie, którego schemat pokazano na ryc. 2 umożliwia generowanie sekwencji impulsów z regulowaną przerwą. Generator zegara jest montowany na elementach DD1.1-DD1.3. Generuje impulsy - meander o dwukrotnie większej częstotliwości w porównaniu z częstotliwością przełączania tranzystorów przełączających (rys. 3, schemat a). Obwód różnicujący C2R2 generuje krótkie impulsy wyzwalające wysokiego poziomu, które sterują działaniem generatora czasu trwania pauzy na elementach DD2.1, DD2.2 (ryc. 3, schemat b).

Z wyjścia kształtownika impulsy podawane są na wejścia elementów DD2.3, DD2.4 i wyzwalacza DD3.1, które pełnią rolę dystrybutora impulsów. Na wyjściach CG (wykresy e, f) powstają sekwencje impulsów przesunięte względem siebie o 180°, z przerwą o czasie trwania tp. Częstotliwość impulsów na wyjściu CG jest dwa razy mniejsza niż na wyjściu generatora zegara. Czas trwania przerwy jest regulowany przez zmienny rezystor R3.

Czasami konieczne jest odbieranie impulsów niskiego poziomu z przerwą w celu sterowania UPS. W tym przypadku na schemacie z ryc. 2 elementy DD2.1, DD2.2 układu K561LE5 zostały zastąpione jednym elementem układu K561LS2, a zamiast elementów DD2.3, DD2.4 elementy AND-OR są uwzględnione zgodnie z obwodem 2OR. Aby to zrobić, wystarczy przyłożyć napięcie wysokiego poziomu do styków 9 i 14 mikroukładu K561LS2.

Jeśli wymagane jest zwiększenie mocy impulsów i stromości ich narastania i opadania, w stopniach wyjściowych MO należy zastosować mikroukłady TTL i TTLSH. na ryc. 4 przedstawia schemat ZG na mikroukładach TTLSH.

(kliknij, aby powiększyć)

Urządzenie umożliwia regulację szerokości impulsu napięcia wyjściowego UPS. Węzeł PWM jest montowany na elementach DD2.1, VT1, VT2, R3, C3, R5, R6. Schematy napięć przedstawiono na rys. 5. Tutaj: Unop - próg napięcia przełączania elementów DD1.4 i DD2.1; tpf - stały czas trwania pauzy;

tp - regulowany czas trwania pauzy;

tir - regulowany czas trwania impulsu; t i max, t i min - maksymalny i minimalny czas trwania impulsu.

Interwał kontroli czasu trwania impulsu wynosi od 0,2 µs do 18 µs (przy częstotliwości impulsu wyjściowego 25 kHz). Czas trwania impulsów jest regulowany przez zmianę napięcia na podstawie tranzystora VT1, który łączy rezystor R5 równolegle z R6, a tym samym zmienia stałą czasową obwodu różnicującego C3R6. Rezystor R7 zapewnia histerezę i zapobiega samowzbudzeniu elementu DD2.1. Pin Uynp może odbierać sygnał zwrotny z regulatora napięcia wyjściowego UPS.

Podczas ustalania ZG rezystor R2 ustawia czas trwania przerwy, a rezystor R5 ustawia minimalny czas trwania (tn min) generowanych impulsów (schemat k).

Należy zauważyć, że użycie PWM w UPS jest ograniczone faktem, że przy spadku czasu trwania impulsu poniżej t i max / 2, wydajność UPS gwałtownie spada, ponieważ przez większość czasu tranzystory przełączające są w stanie nienasyconym. W związku z tym stosowanie zasilaczy UPS ze stabilizacją napięcia wyjściowego SHI jest ograniczone do obciążenia minimalnego, zwykle nie mniejszego niż 10% wartości nominalnej.

Interesujący jest ZG (ryc. 6), który pozwala ustawić czas trwania pauzy bez ustawiania czasu obwodami różnicującymi za pomocą liczników K561IE8 (K561IE9).

Czas trwania pauzy można ustawić dyskretnie, zmieniając częstotliwość generatora zegara i współczynnik podziału licznika w granicach wskazanych w tabeli dla częstotliwości sygnału wyjściowego ZG 25 kHz. Z tabeli wynika, że ​​czas trwania impulsu jest równy okresowi generatora zegara.

ZG wykorzystuje mikroukłady CMOS z licznikami dziesiętnymi z dekoderami wyjściowymi, jednak nie wyklucza to zastosowania mikroukładów TTL i TTLSH z dekoderami wyjściowymi. Zmiana współczynnika podziału odbywa się poprzez podłączenie obwodu sprzężenia zwrotnego (punkt e na schemacie na rys. 6) do wejścia R licznika, a wyjścia do rozdzielacza impulsów (punkt e) [2]. Częstotliwość generatora zegara jest regulowana poprzez zmianę parametrów obwodu R1C1.

W przeciwnym razie urządzenie nie różni się od powyższego. Wykresy napięcia w punktach obwodu pokazano na ryc. 7 dla częstotliwości impulsów wyjściowych MO 25 kHz, czas trwania przerwy 4 μs przy współczynniku podziału 5.

W zasadzie we wszystkich rozważanych CG (z wyjątkiem CG z dyskretnie zmiennym czasem trwania pauzy, rys. 6) możliwe jest zastosowanie sterowania PWM wprowadzenia sygnału zwrotnego z wyjścia UPS do zespołu sterującego pauzą, zapewniającego odpowiednie ograniczenie minimalnego i maksymalnego czasu trwania impulsu.

Do galwanicznej izolacji napięcia wyjściowego UPS-a od pierwotnego źródła napięcia poprzez obwód sprzężenia zwrotnego najwygodniej i najprościej jest zastosować komparatory w połączeniu z transoptorami jako najprostszy i najtańszy sposób.

Jednak stosowanie PWM prowadzi do komplikacji filtra w obwodzie prądu stałego na wyjściu, co czasami neguje wagę i rozmiary oraz wskaźniki ekonomiczne, zwłaszcza przy małej mocy UPS i wymogu małego tętnienia napięcia wyjściowego.

literatura

1. Kolganov A. Zasilacz impulsowy potężnego UMZCH. - Radio, 2000, nr 2, s. 36-38.
2. Biryukov SA Zastosowanie układów cyfrowych serii TTL i CMOS. - DMK, 1999.

Autor: W.Kozelski

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza 04.05.2024

Rozwój robotyki wciąż otwiera przed nami nowe perspektywy w zakresie automatyzacji i sterowania różnymi obiektami. Niedawno fińscy naukowcy zaprezentowali innowacyjne podejście do sterowania robotami humanoidalnymi za pomocą prądów powietrza. Metoda ta może zrewolucjonizować sposób manipulowania obiektami i otworzyć nowe horyzonty w dziedzinie robotyki. Pomysł sterowania obiektami za pomocą prądów powietrza nie jest nowy, jednak do niedawna realizacja takich koncepcji pozostawała wyzwaniem. Fińscy badacze opracowali innowacyjną metodę, która pozwala robotom manipulować obiektami za pomocą specjalnych strumieni powietrza, takich jak „palce powietrzne”. Algorytm kontroli przepływu powietrza, opracowany przez zespół specjalistów, opiera się na dokładnym badaniu ruchu obiektów w strumieniu powietrza. System sterowania strumieniem powietrza, realizowany za pomocą specjalnych silników, pozwala kierować obiektami bez uciekania się do siły fizycznej ... >>

Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe 03.05.2024

Dbanie o zdrowie naszych pupili to ważny aspekt życia każdego właściciela psa. Powszechnie uważa się jednak, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby w porównaniu do psów mieszanych. Nowe badania prowadzone przez naukowców z Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences rzucają nową perspektywę na to pytanie. Badanie przeprowadzone w ramach projektu Dog Aging Project (DAP) na ponad 27 000 psów do towarzystwa wykazało, że psy rasowe i mieszane były na ogół jednakowo narażone na różne choroby. Chociaż niektóre rasy mogą być bardziej podatne na pewne choroby, ogólny wskaźnik rozpoznań jest praktycznie taki sam w obu grupach. Główny lekarz weterynarii projektu Dog Aging Project, dr Keith Creevy, zauważa, że ​​istnieje kilka dobrze znanych chorób, które występują częściej u niektórych ras psów, co potwierdza pogląd, że psy rasowe są bardziej podatne na choroby. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Mobilny smartfon Motorola 11.05.2022 Motorola rozpoczęła projektowanie ambitnego urządzenia w oryginalnej formie. Charakterystyczną cechą nowości będzie elastyczny wyświetlacz, który wyciąga się z pewnego rodzaju „rolki” ukrytej w korpusie znajomego monobloku - ale nie na boki, ale do góry. W przeciwieństwie do wcześniej pokazanych telefonów koncepcyjnych OPPO X 2021 lub LG Rollable, nowość o nazwie kodowej Felix, według wtajemniczonych, będzie mogła rozciągać się nie na szerokość, ale na wysokość. Połączy to takie cechy urządzenia jak duża powierzchnia ekranu i kompaktowe wymiary. Podobno zwijana konstrukcja pozwoli schować do jednej trzeciej matrycy w obudowie, dzięki czemu po złożeniu urządzenie będzie praktycznie nie do odróżnienia od konwencjonalnych modeli. Oczekuje się, że w trybie poziomym gadżet będzie mógł korzystać z funkcji podzielonego wyświetlacza wprowadzonej w systemie Android 12. Firma już testuje nową technologię na zmodyfikowanym Edge 30 Pro. Możliwa data ogłoszenia koncepcyjnego smartfona Motoroli to rok.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Mleko matki chroni przed białaczką

▪ Stadion generuje energię elektryczną

▪ Podgrzewane wkładki do butów

▪ Psy wyczuwają ludzki stres

▪ Niezwyciężony robot karaluch

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Dozymetry. Wybór artykułu

▪ artykuł Dzieci są kwiatami życia. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jakie owady są w stanie uformować tratwę na wodzie swoimi ciałami? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Wymagania dla systemu zarządzania ochroną pracy

▪ artykuł Amatorskie anteny nadawcze LW. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Linie elektroenergetyczne napowietrzne o napięciu powyżej 1 kV. Przecięcie i zbieżność linii napowietrznych z rurociągami podziemnymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024