Układy elektroniczne I Przetwornice napięcia

Transkrypt

1 kłady elekriczne Przewornice napięcia Jerzy Wikowski Sabilizaor równoległy i szeregowy = + Z = + Z Z o o Z Mniejsze sray mocy 1

2 Sabilizaor impulsowy i liniowy P ( ) sra P sra sa max o o o Z Mniejsze sray mocy = Średnie = + off Jeszcze mniejsze sray mocy Warość średnia przebiegu impulsowego Średnie = T = γ off T = off + T okres γ = /T wsp. wypełnienia 2

3 Regulaor obniŝający napięcie o = Średnie = + off = γ Cewka indukcyjna L L D L di( ) i ( ) = L L d i( ) i( 0) = ( 0 ) L 3

4 Cewka indukcyjna D L P=* di( ) i ( ) = L L d i( ) i( 0) = ( 0 ) L Duża indukcyjność - Małe napięcie - pomalej zmienia się prąd moc zmagazynowana = moc oddana ZaleŜności doyczące cewek B max = [T] dla ferryów i częsoliwości [khz] zmax z max Bmax = µ 0µ w µ 0 l p l p lr 1 + µ w l r lp gdy µ w >>1 l 2 2 z S 2 z S L = µ 0µ w = AL z µ 0 l p l p lr 1 + µ w l r r Dla napięć sinusoidalnych: z 2 sku = 2π f BmaxS f BmaxS = BmaxS z max = Dla napięć prosokąnych : 1 1 max z = γ 4

5 Regulaor obniŝający napięcie (współbieŝny forward, feedhrough) C D mier L L 0 = γ = T 2 Lszczy min C > 4 Lszczy max max T enień 0 napięcie wyjściowe, napięcie wejściowe,, off, T czas włączenia, wyłączenia klucza i okres, Lszczy prąd szczyowy indukcyjności i klucza L min minilalna indukcyjność enień napięcie wyjściowe ęnień Regulaor obniŝający (obciąŝenie kryyczne) mier L T < kry = ( 1 γ )γ 2L Napięcie wyjściowe może wzrosnąć do!!! 5

6 Regulaor obniŝający samowzbudny RF Regulaor podwyŝszający (przeciwbieŝny flyback) C Klucz Kl L 1 0 = 1 γ L Lszczy min C > 2 Lszczy max enień max T 1 + off napięcie wyjściowe, napięcie wejściowe,, off, T czas włączenia, wyłączenia klucza i okres, Lszczy prąd szczyowy indukcyjności i klucza L min minilalna indukcyjność enień napięcie wyjściowe ęnień 6

7 Regulaor odwracający napięcie (przeciwbieŝny flyback) C L L γ 0 = 1 γ L Lszczy min C > 2 Lszczy max enień max T 1 1 γ napięcie wyjściowe, napięcie wejściowe,, off, T czas włączenia, wyłączenia klucza i okres, Lszczy prąd szczyowy indukcyjności i klucza L min minilalna indukcyjność enień napięcie wyjściowe ęnień Przewornica odwracająca 7

8 Regulaor odwracający (obciąŝenie kryyczne) L L C γ < kry = ( 1 γ )T 2L Napięcie wyjściowe może wzrosnąć do!!! Regulaor dławikowy (magazynujący energię) z izolowanym wyjściem (przeciwbieŝny flyback) Kl Sprzężenie zwrone z izolacją!!!!!!!!!!!! Dodakowe uzwojenie pozwala rozładować energię w dławiku przy braku obciążenia 8

9 Sep up MC34063 nvering MC

10 Sep down MC34063 Wzory projekowe MC

11 Kwerer przeciwbieŝny Klucz Prąd pierwony Kwerer współbieżny Prąd wórny + pomocniczy Sumaryczny srumień pola magneycznego Kwerer współbieŝny Kwerer przeciwbieżny Klucz Prąd pierwony + wórny (ujemny) Prąd pomocniczy Sumaryczny srumień pola magneycznego 11

12 Kwerer współbieŝny W kwererach współbieŝnych: nergia zosaje ransformowana (nie jes magazynowana w polu magneycznym rdzenia) Prąd magnesowania jes mały Zamias dławika sosuje się ransformaor o mniejszych gabaryach W kwererach współbieŝnych symerycznych średni prąd magnesowania jes zerowy Przewornice przeciwsobne (współbieŝne) duŝej mocy +ou +ou 12

13 wagi ogólne Praca z duŝą częsoliwością (10-200kHz) i krókimi czasami przełączania (10-200ns): Dobór diod i ranzysorów DuŜe zakłócenia Przepięcia Projekowanie dławików i ransformaorów Zjawisko naskórkowości Pojemności pasoŝynicze (rezanse) Podsumowanie Zaley: DuŜa sprawność Małe wymiary Wady: Mniejsze współczynniki sabilizacji Zakłócenia Nieco większe ceny Przewornice pojemnościowe (pompa ładunkowa) do własnych przemyśleń (n.cl7660) 13

14 Zapamieać Zasada działania przewornic dławikowych: obniŝającej napięcie podwyŝszającej napięcie odwracającej napięcie Wady i zaley przewornic 14