[GREGOR_812 0]

Приветствую всех, я новичок на этом форуме, и в электронике тоже далеко не мастер. По образованию я СЦБист (это подразумевает автоматику на э/м реле). Всегда мечтал работать в разработке электронных приборов, и вот мне выдалась такая возможность, сейчас я стажёр на одном таком предприятии. Мне дали задание: разобраться с работой импульсных DC-DC преобразователей, - и первый вопрос, который у меня сразу же возник: почему вместо "трансформатор" в разных изданиях пишут "многообмоточный дроссель", разве это не одно и то же?

Здесь же хочу описать работу прямоходового и обратноходового преобразователей (с моими вопросами), чтобы присутствующие смогли оценить, правильно ли я понимаю работу этих устройств и помочь мне лучше разобраться.

1. Прямоходовой преобразователь передаёт энергию во вторичные обмотки во время включения первичной обмотки (т.е. открытого ключа). Обратноходовой - наоборот (т.е. когда ключ закрыт и обмотка отключена)

2. При переключении ключа ток в первичке изменяется, пропорционально ему изменяется магнитный поток в сердечнике: Ф = LI. Во вторичке наводится ЭДС: E = dФ/dt. Эта ЭДС заряжает конденсатор, подключённый параллельно как обмотке, так и нагрузке. Это один такт. Во время второго такта конденсатор отдаёт запасённую энергию нагрузке. Тут же вопрос: какова должна быть частота переключений ключа и соотношение времени t откр./t закр.? Для обоих типов преобразователей. Напряжение питания 110 В, получаемых напряжений несколько, от 5 В до 50 В.

3. Во время отключения в первичке также возникает ЭДС самоиндукции, насколько я понял, для её защиты параллельно включают стабилитроны. Вопрос такой: достаточно ли использовать обычный стабилитрон или нужно использовать двуханодный?

4. Каким образом регулируется время переключения ключа? Этого я так и не понял. Током в первичке? Или потребуется ещё одна вторичка для ОС?

Пока не знаю, что ещё спросить.

Всем заранее спасибо!

 

Вот схема обратноходового преобразователя, как я её понимаю (рисовал без помощи доп. материалов)

[Herz 4]

3. Во время отключения в первичке также возникает ЭДС самоиндукции, насколько я понял, для её защиты параллельно включают стабилитроны. Вопрос такой: достаточно ли использовать обычный стабилитрон или нужно использовать двуханодный?

Где Вы об этом прочитали?

4. Каким образом регулируется время переключения ключа? Этого я так и не понял. Током в первичке? Или потребуется ещё одна вторичка для ОС?

По-разному регулируется. Зависит от многих факторов, включая логику построения контроллера, управляющего этим ключом. И, конечно, от поставленной цели.

Вот схема обратноходового преобразователя, как я её понимаю (рисовал без помощи доп. материалов)

А вот это напрасно. Начать бы Вам следовало именно с дополнительных материалов, то есть с литературы по данному вопросу. Её сейчас достаточно много, в том числе начального уровня. Фантазировать же в надежде наткнуться на правильный ответ не стоит. Так что, помочь Вам пока нечем: Вы сами видите, что базовых знаний Вам пока не хватает даже для конкретных вопросов...

[GREGOR_812 0]

Где Вы об этом прочитали?

Я так думаю, и я могу быть неправ (я написал о том, что жду критики). Мой ход мыслей таков: при отключении катушки возникает ЭДС самоиндукции, а т.к. мы оборвали цепь, то путей для прохождения тока не осталось. Значит, напряжение на катушке, как (на краткое время) на источнике тока, резко возрастает и может привести к межвитковому пробою и прочим неисправностям. Но если параллельно мы поставим стабилитрон (или несколько последовательно), то сможем регулировать эти броски напряжения, дополнительно создавая цепь для прохода тока.

Начать бы Вам следовало именно с дополнительных материалов...

Укажите, пожалуйста, 1-2 конкретных книги, чтобы я сразу за них взялся. Её действительно очень много, и я не смог найти книг именно начального уровня.

[HardEgor 65]

Семенов "Силовая электроника ... "

[Plain 168]

Минимальный ликбез:

 

http://alexlevin.narod.ru/Switch.htm

[GREGOR_812 0]

Спасибо всем ответившим! Но я думаю, тема для меня ещё далеко не закрыта)

[AEDON.ru 0]

1. Прямоходовой преобразователь передаёт энергию во вторичные обмотки во время включения первичной обмотки (т.е. открытого ключа). Обратноходовой - наоборот (т.е. когда ключ закрыт и обмотка отключена)

 

Верно, за счет этого экономится много места при построении ППФ на выходе модуля.

 

2. При переключении ключа ток в первичке изменяется, пропорционально ему изменяется магнитный поток в сердечнике: Ф = LI. Во вторичке наводится ЭДС: E = dФ/dt. Эта ЭДС заряжает конденсатор, подключённый параллельно как обмотке, так и нагрузке. Это один такт. Во время второго такта конденсатор отдаёт запасённую энергию нагрузке. Тут же вопрос: какова должна быть частота переключений ключа и соотношение времени t откр./t закр.? Для обоих типов преобразователей. Напряжение питания 110 В, получаемых напряжений несколько, от 5 В до 50 В.

 

Частота переключения, или как ее еще называют "скважность" или "гамма", может быть разлиной и зависит то многих факторов, в большей степени от оптимизации трансформатора. Увеличение частоты преобразования ведет к уменьшени габаритных размеров моточных изделий, но, в то же время, увеличиваются паразитные эффекты (индуктивность рассеяния), что влечет большие потери энергии и, как следствие, низкий КПД.

 

Во время отключения в первичке также возникает ЭДС самоиндукции, насколько я понял, для её защиты параллельно включают стабилитроны. Вопрос такой: достаточно ли использовать обычный стабилитрон или нужно использовать двуханодный?

 

Для защиты силового ключа от выбросов лучше использовать RC-демпферы, DRC-клэмпы или активные демпферы на p-канальном полевом транзисторе, работающем в противофазе с силовым n-канальным с небольшой задержкой между переключениями (dead time).

Каким образом регулируется время переключения ключа? Этого я так и не понял. Током в первичке? Или потребуется ещё одна вторичка для ОС?

 

Время переключения ключа, в частности полевого транзистора, зависит от многих факторов: ток заряда затвора, емкостной составляющей затвор-сток (емкость Миллера), затвор-исток. Для эффективного использования ключа необходимо сократить время переключения до минимума, что уменьшит динамические потери в транзисторе и увеличит КПД. Существует множество микросхем-драйверов силовых ключей, возможно использовать npn-транзистор в качестве драйвера, а его базой будет в этом случае управлять ШИМ-контроллер.

Изменено 29 апреля, 2014 пользователем Herz
Оформление цитат

[Гость TSerg]

Частота переключения, или как ее еще называют "скважность"

 

Может не будем глупости болтать - приравнивая частоту и скважность?

[GREGOR_812 0]

Может не будем глупости болтать - приравнивая частоту и скважность?

Вы лучше расскажите, что к чему, чем просто недовольно фыркать

 

Для защиты силового ключа от выбросов лучше использовать RC-демпферы, DRC-клэмпы или активные демпферы на p-канальном полевом транзисторе, работающем в противофазе с силовым n-канальным с небольшой задержкой между переключениями (dead time).

 

Я имел ввиду защиту самой обмотки трансформатора, которую при перенапряжении может пробить.

 

Кстати, как должен вести себя сердечник в идеальном случае? Размагничиваться после каждого цикла? Или небольшая остаточная намагниченность несильно влияет

[_gari 4]

Вы лучше расскажите, что к чему, чем просто недовольно фыркать

Фыркают тут по поводу отсутствия у вас базовых знаний.

На форуме таких знаний вы не получите, тут можно получить ответ на какой-то конкретный вопрос.

А у вас получится не один вопрос, а нарастающая лавина.

Для самообразования наверно стоит начать даже не с той литературы, что написали выше, а

Хоровиц и Хилл "Искусство схемотехники" и Титце У., Шенк К. - "Полупроводниковая схемотехника"

В этих книгах достаточно доступно изложены основы.

 

[AEDON.ru 0]

Извиняюсь за глупость. Коэффициент заполнения=скважность. Частота частотой)

[Herz 4]

Извиняюсь за глупость. Коэффициент заполнения=скважность. Частота частотой)

Если уж совсем быть точным, то скважность - это величина, обратная коэффициенту заполнения.

[Ydaloj 0]

думаю, надо взять типовую схему обратнохода или прямохода, на старой доброй разжёванной донельзя UC3842.

кстати, на вашем пробном чертеже схема управления отсутствует, а зря. Она ценный узел в источнике питания.

 

и по типовой схеме определяйте предназначения номиналов.

 

И уж если вы диоды с конденсаторами начертили именно как диоды с конденсаторами, то силовой ключ начертите именно как транзистор, а не как ключ.

 

Сразу же определитесь, что точки "-110В" не существует. Есть общий провод, относительно которого измеряется напряжение. То есть, вместо -110 следует рисовать элемент общего провода высокой стороны, шину "RTN" (return - возвратный провод) или что-то в этом роде. Потому что если у вас присутствуют шины +110В и -110В, то я вижу на входе целых 2 напряжения - одно +110 относительно общего провода высокой стороны, а другое -110В относительно общего провода высокой стороны, что, думаю, неверно.