Laitteistoasiantuntijan kokemus kytkentävirtalähteen suunnittelusta
Hakkuriteholähteet jaetaan kahteen muotoon, eristettyihin ja eristämättömiin. Tässä puhutaan pääasiassa eristettyjen hakkuriteholähteiden topologiasta. Ellei toisin mainita, seuraavassa ne kaikki viittaavat eristettyihin virtalähteisiin. Eri rakennemuotojen mukaan eristetyt teholähteet voidaan jakaa kahteen luokkaan: eteenpäin ja takaisin. Flyback tarkoittaa, että kun muuntajan ensiöpuoli kytketään päälle, toisiopuoli sammuu ja muuntaja varastoi energiaa. Kun ensiöpuoli katkaistaan, toisiopuoli kytkeytyy päälle ja energia vapautuu kuorman käyttötilaan. Yleensä tavanomaisessa flyback-virtalähteessä on enemmän yksittäisiä putkia, ja kaksiputket eivät ole yleisiä. Myötäsuuntainen tyyppi tarkoittaa sitä, että kun muuntajan ensiöpuoli kytketään päälle, toisiopuoli indusoi vastaavan jännitteen ja lähettää sen kuormaan ja energia välittyy suoraan muuntajan läpi. Teknisten tietojen mukaan se voidaan jakaa perinteiseen eteenpäin, mukaan lukien yksiputki eteenpäin ja kaksiputki eteenpäin. Sekä puolisilta- että siltapiirit ovat eteenpäin suuntautuvia piirejä.
Forward- ja flyback-piireillä on omat ominaisuutensa, ja niitä voidaan käyttää joustavasti parhaan kustannustehokkuuden saavuttamiseksi piirin suunnittelussa. Yleensä flyback-tyyppiä voidaan käyttää pienitehoisissa tilanteissa. Hieman isompi voi käyttää yksiputkea myötävirtapiiriä, keskiteho voi käyttää kaksiputkia myötävirtapiiriä tai puolisiltapiiriä ja push-pull-piiriä voidaan käyttää matalajännitteessä, joka on sama kuin puolisilta. Suuren tehon tuottamiseen käytetään yleensä siltapiiriä, ja matalajännitteellä voidaan käyttää myös push-pull-piiriä.
Yksinkertaisen rakenteensa ansiosta flyback-virtalähde säästää induktanssia, joka on suunnilleen samankokoinen kuin muuntaja, ja sitä käytetään laajalti pienissä ja keskisuurissa teholähteissä. Joissakin esittelyissä mainitaan, että flyback-virtalähteen teho voi olla vain kymmeniä watteja, eikä siitä ole hyötyä, jos lähtöteho ylittää 100 wattia ja se on vaikea toteuttaa. Luulen, että näin on yleensä, mutta en voi yleistää. PI-yhtiön TOP-siru voi saavuttaa 300 wattia. On artikkeleita, joissa esitellään Flyback-virtalähde voi nousta tuhansiin watteihin, mutta en ole nähnyt todellista asiaa. Lähtöteho on suhteessa lähtöjännitetasoon.
Flyback-virtalähteen muuntajan vuotoinduktanssi on erittäin kriittinen parametri. Koska paluuvirtalähde tarvitsee muuntajan varastoimaan energiaa, muuntajan rautasydämen täysimääräinen hyödyntäminen edellyttää yleensä ilmarakoa magneettipiirissä. Tarkoituksena on muuttaa rautasydämen hystereesiä Silmukan kaltevuus mahdollistaa muuntajan kestämisen suurten pulssivirtojen vaikutuksesta ilman, että rautasydän menee kyllästyneeseen epälineaariseen tilaan. Magneettipiirin ilmarako on suuren reluktanssin tilassa, ja magneettivuon vuoto magneettipiirissä on paljon suurempi kuin täysin suljetussa magneettipiirissä. .
Myös muuntajan ensiönapojen välinen kytkentä on keskeinen tekijä vuodon induktanssin määrittämisessä. Jotta primäärinapakäämit saadaan mahdollisimman lähelle, voidaan käyttää sandwich-käämitysmenetelmää, mutta tämä lisää muuntajan hajautettua kapasitanssia. Vuotoinduktanssin pienentämiseksi valitse rautasydän, jossa on suhteellisen pitkä ikkuna. Esimerkiksi EE-, EF-, EER- ja PQ-tyyppisten magneettiytimien käytön vaikutus on parempi kuin EI-tyypin.
Mitä tulee Flyback-virtalähteen käyttöjaksoon, periaatteessa flyback-virtalähteen maksimikäyttöjakson tulisi olla alle {{0}},5, muuten silmukkaa ei ole helppo kompensoida ja se voi olla epävakaa, mutta on joitain poikkeuksia, kuten amerikkalaisen PI-yhtiön tuomat TOP-sarjan sirut ovat Se voi toimia sillä ehdolla, että käyttösuhde on suurempi kuin 0,5. Käyttösuhde määräytyy muuntajan ensiö- ja toisiopuolen kierrossuhteen mukaan. Minun mielipiteeni flybackin tekemisestä on, että ensin määritetään heijastunut jännite (lähtöjännite heijastuu ensiöpuolen jännitearvoon muuntajan kytkimen kautta), ja heijastunut jännite kasvaa tietyllä jännitealueella. Työsuhde kasvaa ja kytkentäputken häviö vähenee. Heijastuneen jännitteen pienentyessä työsuhde pienenee ja kytkentäputken häviö kasvaa. Tietysti tällä on myös edellytys. Kun käyttöjakso kasvaa, se tarkoittaa, että lähtödiodin johtavuusaika lyhenee. Jotta lähtö pysyisi vakaana, se taataan lähtökondensaattorin purkausvirralla useammin, ja lähtökondensaattori kestää suurempaa korkeaa taajuutta. Aaltoiluvirta hankaa ja saa sen kuumenemaan, mikä ei ole sallittua monissa olosuhteissa. Käyttöjakson lisääminen ja muuntajan kierrossuhteen muuttaminen lisää muuntajan vuotoinduktanssia ja muuttaa sen yleistä suorituskykyä. Kun vuodon induktanssienergia on riittävän suuri tietyssä määrin, se voi täysin kompensoida kytkinputken suuren kuormituksen aiheuttaman pienen häviön. Käyttöjaksoa ei kannata lisätä, ja se voi jopa rikkoa kytkinputken vuotoinduktanssin korkean käänteisen huippujännitteen vuoksi. Suuresta vuotoinduktanssista johtuen lähdön aaltoilu ja jotkut muut sähkömagneettiset indikaattorit voivat heikentyä. Kun käyttösuhde on pieni, kytkinputken virran tehollinen arvo on korkea ja muuntajan ensiövirran tehollinen arvo on suuri, mikä vähentää muuntimen tehokkuutta, mutta voi parantaa lähtökondensaattorin työolosuhteita. ja vähentää lämmöntuotantoa.
Kuinka määrittää muuntajan heijastuva jännite (eli käyttöjakso)
Jotkut verkkovieraat mainitsivat kytkentävirtalähteen takaisinkytkentäsilmukan parametrien asettamisen ja toimintatilan analyysin. Koska olin koulussa huono edistyneessä matematiikassa, jouduin melkein suorittamaan lisäkokeen "Automaattisen ohjauksen periaatteet". Pelkään tätä aihetta edelleen, enkä ole vielä pystynyt kirjoittamaan suljetun silmukan järjestelmän siirtofunktiota kokonaan. Tunnen järjestelmän nollan ja navan käsitteen. Se on hyvin epämääräinen, ja Bode-kaaviosta voi vain karkeasti päätellä, onko se hajaantumassa vai lähentymässä, joten en uskalla puhua hölynpölyä palautekompensaatiosta, mutta minulla on joitain ehdotuksia. Jos sinulla on matemaattisia taitoja ja hieman opiskeluaikaa, voit tutustua yliopiston oppikirjaan "Automaattisen ohjauksen periaatteet" ja sulatella sen huolellisesti ja yhdistää sen varsinaiseen hakkurivirtalähdepiiriin analysoidaksesi sitä työtilanteen mukaan. Varmasti on jotain voitettavaa. Foorumilla on postaus "Oppisopimuskoulutus ja Learning Feedback Loop Design and Adjustment", jossa CMG vastasi erittäin hyvin, ja mielestäni sitä voidaan käyttää referenssinä.
Tänään puhun flyback-virtalähteen käyttösuhteesta (kiinnitän huomiota heijastuneeseen jännitteeseen, joka on yhdenmukainen käyttöjakson kanssa). Käyttösuhde liittyy myös valitun kytkinputken kestojännitteeseen. Jotkut varhaiset flyback-virtalähteet käyttävät suhteellisen alhaisen kestävyyden jännitekytkimiä. Putket, kuten 600V tai 650V vaihtoputkeina AC 220V syöttöteholle, voivat liittyä tuolloin tuotantoprosessiin. Korkean kestävyyden jänniteputkia ei ole helppo valmistaa, tai matalajännitteisillä putkilla on kohtuullisempi johtavuushäviö ja kytkentäominaisuudet, kuten tällä linjalla Heijastunut jännite ei saa olla liian korkea, muuten, jotta kytkentäputki toimisi turvallisella alueella , absorptiopiirin menettämä teho on myös huomattava. Käytäntö on osoittanut, että 600 V putken heijastunut jännite ei saa ylittää 100 V ja 650 V putken heijastunut jännite ei saa ylittää 120 V. Kun vuotoinduktanssin huippujännitteen arvo on kiinnitetty 50 V:iin, putken työmarginaali on edelleen 50 V. Nyt MOS-putkien valmistusprosessin parantumisen ansiosta yleinen flyback-virtalähde käyttää 700 V tai 750 V tai jopa 800-900V kytkentäputkia. Kuten tämän tyyppisten piirien, myös joidenkin kytkentämuuntajien, joilla on vahvempi ylijännitesuojakyky, heijastusjännitettä voidaan nostaa korkeammaksi. Suurin heijastusjännite on sopivampi 150 V:lle, ja voidaan saavuttaa parempi kokonaissuorituskyky. PI-yhtiön TOP-siru suosittelee transienttijännitteen vaimennusdiodin käyttöä 135 V:n kiinnittämiseen. Hänen arviointitaulunsa heijastusjännite on kuitenkin yleensä tätä arvoa pienempi, noin 110 V. Molemmilla tyypeillä on hyvät ja huonot puolensa:
Ensimmäinen luokka: heikko ylijännitesuoja, pieni käyttösuhde ja muuntajan suuri ensiöpulssivirta. Edut: pieni muuntajan vuotoinduktanssi, alhainen sähkömagneettinen säteily, korkea aaltoiluindeksi, pieni kytkentäputkihäviö, muunnostehokkuus ei välttämättä ole pienempi kuin toisen tyypin.
Toinen luokka: Haitat Kytkentäputken häviö on suurempi, muuntajan vuotoinduktanssi suurempi ja aaltoilu huonompi. Edut: vahvempi ylijännitevastus, suurempi käyttöjakso, pienempi muuntajan häviö ja suurempi hyötysuhde.
