Właściwości przetwornicy zaporowej

Podobne dokumenty
Przetwornica zaporowa (flyback)

Przetwornica mostkowa (full-bridge)

Motywacje stosowania impulsowych przetwornic transformatorowych wysokiej częstotliwości

Przetwornice napięcia. Stabilizator równoległy i szeregowy. Stabilizator impulsowy i liniowy = U I I. I o I Z. Mniejsze straty mocy.

Przetwornica SEPIC. Single-Ended Primary Inductance Converter z przełączanym jednym końcem cewki pierwotnej Zalety. Wady

Część 4. Zagadnienia szczególne

Przekształtniki napięcia stałego na stałe

Sterowane źródło mocy

Część 4. Zmiana wartości napięcia stałego. Stabilizatory liniowe Przetwornice transformatorowe

Teoria Przekształtników - kurs elementarny

Porównanie uzysku energetycznego z użyciem falownika centralnego i mikrofalowników

Przerywacz napięcia stałego

Teoria Przekształtników - kurs elementarny

Podzespoły i układy scalone mocy część II

Stabilizatory impulsowe

Systemy autonomiczne (Stand-Alone / Autonomous)

Część 4. Zmiana wartości napięcia stałego. Stabilizatory liniowe Przetwornice transformatorowe

Część 4. Zagadnienia szczególne. b. Sterowanie prądowe i tryb graniczny prądu dławika

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

(57) 1. Układ samowzbudnej przetwornicy transformatorowej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B2 PL B2 H02M 3/315. fig.

Dobór współczynnika modulacji częstotliwości

PL B1. AZO DIGITAL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL BUP 20/10. PIOTR ADAMOWICZ, Sopot, PL

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 01/17. CEZARY WOREK, Kraków, PL

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

Gdy wzmacniacz dostarcz do obciążenia znaczącą moc, mówimy o wzmacniaczu mocy. Takim obciążeniem mogą być na przykład...

Przekształtniki impulsowe prądu stałego (dc/dc)

PRZEKSZTAŁTNIKI REZONANSOWE

Część 2. Sterowanie fazowe

11. Wzmacniacze mocy. Klasy pracy tranzystora we wzmacniaczach mocy. - kąt przepływu

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNE D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 14. Pomiary przemieszczeń liniowych

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 10/16. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL PATRYK STRANKOWSKI, Kościerzyna, PL

Zasilacze: - prostowniki, - filtry tętnień, - powielacze napięcia. Rodzaje transformatorów sieciowych

Zasilacz. Ze względu na sposób zmiany napięcia do wartości wymaganej przez zasilany układ najczęściej spotykane zasilacze można podzielić na:

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 03/13. CEZARY WOREK, Kraków, PL

Zasilacze i stabilizatory impulsowe

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Wykaz symboli, oznaczeń i skrótów

UKŁADY PROSTOWNICZE 0.47 / 5W 0.47 / 5W D2 C / 5W

12. Zasilacze. standardy sieci niskiego napięcia tj. sieci dostarczającej energię do odbiorców indywidualnych

Przetwornica typu flyback krok po kroku (1)

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Stabilizatory liniowe (ciągłe)

Układy elektroniczne I Przetwornice napięcia

Prostowniki. 1. Prostowniki jednofazowych 2. Prostowniki trójfazowe 3. Zastosowania prostowników. Temat i plan wykładu WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

(54) RZECZPOSPOLITAPOLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B2 PL B2 H05B 41/29. (21) Numer zgłoszenia:

PRZEKSZTAŁTNIKI SIECIOWE zadania zaliczeniowe

Prostowniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Budowa układu.

ANALOGOWE I MIESZANE STEROWNIKI PRZETWORNIC. Ćwiczenie 3. Przetwornica podwyższająca napięcie Symulacje analogowego układu sterowania

Projektowanie i produkcja urządzeń elektronicznych

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/15

Przekształtniki DC/DC

Przetwornice ze zdolnością podwyższania i obniżania napięcia (cd.)

PRZEKSZTAŁTNIKI SIECIOWE zadania zaliczeniowe

Ćw. III. Dioda Zenera

Impulsowe przekształtniki napięcia stałego. Włodzimierz Janke Katedra Elektroniki, Zespół Energoelektroniki

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

Prostowniki małej mocy

EKSPERYMENTALNE PORÓWNANIE PRZEKSZTAŁTNIKÓW DC/DC PODWYŻSZAJĄCYCH NAPIĘCIE DO ZASTOSOWANIA W FOTOWOLTAICE

Elementy elektrotechniki i elektroniki dla wydziałów chemicznych / Zdzisław Gientkowski. Bydgoszcz, Spis treści

Zasilacze sieciowe. Rodzaje transformatorów sieciowych. Główne parametry transformatora sieciowego

Badanie układów prostowniczych

Impulsowy konwerter napięcia stałego z transformatorem układ przeciwbieżny (zaporowy) - flyback converter , wersja 1.1

Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy

PL B1. GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA, Katowice, PL BUP 03/09

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1. (54) Tranzystorowy zasilacz łuku spawalniczego prądu stałego z przemianą częstotliwości

ĆWICZENIE 3 BADANIE UKŁADÓW PROSTOWNICZYCH

W4. UKŁADY ZŁOŻONE I SPECJALNE PRZEKSZTAŁTNIKÓW SIECIOWYCH (AC/DC, AC/AC)

Cyfrowe sterowanie przekształtników impulsowych lato 2012/13

Podstawowe układy energoelektroniczne

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Kondensator wygładzający w zasilaczu sieciowym

Układ dobrze jest konstruować i testować stopniowo, a nie całość na sam koniec. Takie podejście zwiększy prawdopodobieństwo bezproblemowego

Analiza ustalonego punktu pracy dla układu zamkniętego

Opracowane przez D. Kasprzaka aka 'master' i D. K. aka 'pastakiller' z Technikum Elektronicznego w ZSP nr 1 w Inowrocławiu.

PRZEKSZTAŁTNIKI IMPULSOWE zadania zaliczeniowe

PRZEKSZTAŁTNIK REZONANSOWY W UKŁADACH ZASILANIA URZĄDZEŃ PLAZMOWYCH

Przesył Energii Elektrycznej i Technika Zabezpieczeniowa

OPIS PATENTOWY

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 20/12

Produkty firm SUPERTEX i MONOLITHIC POWER SYSTEMS w układach zasilających. Mariusz Kaczor, Contrans TI, 2005

Sprzężenie mikrokontrolera (nie tylko X51) ze światem zewnętrznym cd...

Elementy indukcyjne. Konstrukcja i właściwości

LUZS-12 LISTWOWY UNIWERSALNY ZASILACZ SIECIOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 1999 r.

LABORATORIUM POMIARÓW WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH. Pomiary statycznych parametrów indukcyjnościowych przetworników przemieszczenia liniowego

Wzmacniacz jako generator. Warunki generacji

Wykaz ważniejszych oznaczeń Podstawowe informacje o napędzie z silnikami bezszczotkowymi... 13

współczynnika wypełnienia (sprawdzamy to na nóżce bramki tranzystora). 2. Ustawić minimalny (zakładany) współczynnik wypełnienia.

Generatory drgań sinusoidalnych LC

Temat: Badanie własności elektrycznych p - pulsowych prostowników niesterowanych

Ć w i c z e n i e 1 6 BADANIE PROSTOWNIKÓW NIESTEROWANYCH

Modelowanie i badania transformatorowych przekształtników napięcia na przykładzie przetwornicy FLYBACK. mgr inż. Maciej Bączek

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

IMPULSOWY PRZEKSZTAŁTNIK ENERGII Z TRANZYSTOREM SZEREGOWYM

PL B1. GRZENIK ROMUALD, Rybnik, PL MOŁOŃ ZYGMUNT, Gliwice, PL BUP 17/14. ROMUALD GRZENIK, Rybnik, PL ZYGMUNT MOŁOŃ, Gliwice, PL

Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"

PL B1 G05F 1/46 (11) (1 2 ) OPIS PATENTOWY (19) PL (13) B1 H02M 7/02 RZECZPOSPOLITA POLSKA. Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

Zaznacz właściwą odpowiedź (właściwych odpowiedzi może być więcej niż jedna)

XXXIV OOwEE - Kraków 2011 Grupa Elektryczna

TRANSFORMATORY. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Transkrypt:

Właściwości przetwornicy zaporowej Współczynnik przetwarzania napięcia Łatwa realizacja wielu wyjść z warunku stanu ustalonego indukcyjności magnesującej Duże obciążenie napięciowe tranzystorów (Vg + V/n + vov) Wymagana duża indukcyjność magnesująca transformatora D = 1 D tylko 2 elementy w obw. wtórnym jednak kiepska stabilizacja wyjść dodatkowych duże wymiary, szczelina mniejsze przy DCM, ale ipk duża Lleak przepięcia tłumik koszt, straty połowiczne wykorzystanie rdzenia Korzystna przy niskich napięciach wejściowych stosunkowo małej mocy 37

Rola transformatora i wykorzystanie rdzenia Dwutaktowe (zaporowa) magazynowanie energii jak dławik duży im duży rdzeń; duża L n n i szczelina Isat, Br, ale też μ, duża Ls Asymetryczne (zaporowa, przepustowa) Symetryczne Jednotaktowe bez szczeliny, uzwojenie dzielone szeregowo przeciw sobnie mała Ls ( B)max = 2Bm lepsze wykorzystanie rdzenia większe moce / mniejsze T B Bm duża μ duża LM mały im uzwojenie rozmagnesowujące: nie wymaga dużego przekroju zajmuje mało miejsca ( B)max = Bm Br B przepustowa zaporowa B Br B ni mostkowa półmostkowa przeciwsobna Bm 38 H

Porównanie topologii transformator zaporowa przepustowa przeciwsobna półmostkowa mostkowa uzwojenia 1+1 1+1+1 2+2 1+2 1+2 wykorzystanie rdzenia wyk. uzwojenia pierwotnego wyk. uzwojenia wtórnego duży obciążenia mały mały mały mały sposób rozmagnesowania wbudowane wbudowane przy ograni czeniu D symetryzacja U ton lub ster. prądowe zakres współczyn nika wypełnienia 0 1 0 0,5 (n1:n2=1:1) 0 1 * 0 1 * 0 1 * funkcja przetwarzania nd/(1 D) nd nd * 0,5 nd * nd * transformator duży średni dość mały dość mały bardzo mały ind. rozproszenia duża dość mała dość mała mała mała konieczny możliwy niepotrzebny niepotrzebny niepotrzebny prąd magnesujący tłumik symetryzacja U ton symetryzacja U ton lub ster. prądowe * D definiowane w odniesieniu do Ts jak dotychczas; przy definicji do 2Ts: D = 0 0,5, ale funkcja przetwarzania = 2nD nd 2nD 39

Porównanie topologii łączniki zaporowa przepustowa przeciwsobna półmostkowa mostkowa 1 1 2 2 4 ster. bramką wzgl. masy wzgl. masy 2 wzgl. masy półmostek 2 półmostek ster. prądowe b. proste b. proste proste złożone proste Uon Uon Uon Uon (+UESR) 2 Uon liczba tranzystorów spadek potencjału okresy przewodzenia 40

Porównanie topologii obszary zastosowań (1) lub inna wartość normy bezpieczeństwa 41

Porównanie topologii obszary zastosowań (2) 42

Porównanie topologii obszary zastosowań (3) 43

Porównanie topologii obszary zastosowań (4) ZVT przetwornice rezonansowe (resonant), z przełączaniem przy zerowym (niskim) napięciu lub prądzie (zero-voltage switching ZVS) 44

Zastosowanie w systemach fotowoltaicznych z wyjściem o napięciu sieciowym Zaporowa konieczność magazynowania energii duży transformator, duże przepięcia tłumik niskie Uon, wysokie Uof dla niskich Ui brak L dla wysokich Uo jeden klucz, wyjście D-C duże prądy DC i AC dla małych Po prosta budowa i sterowanie wbudowane rozmagnesowanie Mostkowa Przeciwsobna Przepustowa ograniczony D dość duży T 3. uzwojenie złożony T, ale małe przepięcie wyjście L-C niższe Uo, ale mniejszy prąd AC większe Po niskie Uof, wysokie Uon dla wysokich Ui pełne wykorzystanie rdzenia, korzystna funkcja przetwarzania dla b. dużych Po umiarkowane obciążenie łączników oprócz Uof Q, dość niskie Uon dla niskich Ui korzystna funkcja przetwarzania, pełny zakres D mała n dla wysokich Uo mały transformator, mały i1; wyjście L-C dla dużych Po proste sterowanie proste rozmagnesowanie 45

Współczynnik wykorzystania łączników Obciążenie łącznika (stress) Przykład przetwornica zaporowa V szczytowe napięcie blokowania I prąd przewodzenia łącznika skuteczny, szczytowy lub średni Współczynnik wykorzystania (switch utilisation factor) = f(d) powinien być jak największy 46

Wykorzystanie łączników a projektowanie przetwornicy transformatorowej Ogólne podejście projektowe projektant może dowolnie wybrać D w ustalonym (środkowym) punkcie pracy osiągnięcie wymaganego napięcia wyjściowego zapewnia odpowiednio dobrana przekładnia transformatora Dla przetwornicy zaporowej: optymalne D = ⅓ przekładnia 2 D < Dopt duże obciążenie prądowe D > Dopt duże obciążenie napięciowe 47

Współczynnik wykorzystania łączników dla różnych topologii Dla obniżająco-podwyższających jest niższy niż dla podstawowych za to izolacja nie pogarsza Dla podstawowych transformatorowych jest niższy niż dla dławikowych Oparte na obniżających powinny pracować z najwyższym, z jakim się da 48

Realizacja praktyczna w systemie fotowoltaicznym 49

Parametry bloku DC/DC Założenia projektowe Składniki mocy strat (przy użyciu pojedynczych tranzystorów bez łączenia równoległego) 50

Sterowanie przetwornicy przeciwsobnej Prosty modulator PWM SG3525, sprzężenie napięciowe Topologia umożliwia sterowanie obu tranzystorów względem masy Rozmagnesowanie transformatora zapewnione przez maksymalną symetryzację obwodu drukowanego obu podobwodów strony pierwot nej oraz po stronie wtórnej 51

Obwód mocy Diody prostownika muszą być ultraszybkie ze względu na częstotliwość Równoległe połączenia zmniejszają rezystancję tranzystorów zmniejszają moc strat (sumaryczną) kondensatorów zmniejszają moc strat i tętnienie napięcia Zastosowanie tłumików po stronie pierwotnej zmniejsza UDS(off) po stronie wtórnej ograniczenie napięcia, odzysk energii przepięć 52

Działanie tłumików 53