Jцrg Rehrmann Elektronik - инженерска канцеларија за развој на електронски кола и системи
Се разбира, можете да имплементирате и мали излези со конвертор за повлекување. За мали, нерегулирани DC-DC конвертори со електрична изолација, ова дури може да биде идеална форма на конвертер. Наједноставниот е повторно само-осцилирачки конвертер, чие префрлување се активира од заситеноста на јадрото. За таа цел, потребни се четири намотки на трансформаторот од примарната страна, но само неколку други компоненти. Слика 8.3 А покажува само-осцилирачки конвертер изграден со MOSFET.
Слика 8.3 Нерегулиран конвертор на флукс за повлекување за мали напојувања
Слика 8.3 Б Нерегулиран конвертер на флукс за повлекување за голема моќност
Сл. 8.3 C Нерегулиран конвертор за влечење напред за висок работен напон
Слика 8.3 Г Нерегулиран конвертор на флукс на полумост за ниски работни напони
Ако работниот напон надминува 15 волти, тајмерот IC NE 555 мора да биде обезбеден со посебен напон на напојување. Во наједноставниот случај, напонот е ограничен со зенер диода и напонот на напојување на ИЦ се снабдува преку R 4. Се разбира, регулаторот на напон за IC-тајмерот, на пример, 78L12 или 78M12, би бил уште подобар. Со наведените компоненти, може повторно да се постигне излезна струја од 40 ампери. Поради поголемиот работен напон, излезната моќност може да биде околу 500 вати. Во принцип, дури и поголеми излези можат да се спроведат на овој начин, сепак, треба да се забележи дека изворот на напон во колото за полумост е изложен на многу големо оптоварување на наизменична струја. Значи, тука се потребни големи електролитски кондензатори со мал внатрешен отпор за да се филтрираат овие наизменични струи. Заради големите наизменични струи, посебно внимание мора да се посвети на правилата за дизајн што ги спомнав во Поглавје 6.1.
Се разбира, во пракса ќе избегнете употреба на трансформатори со непотребно голем број намотки, чијашто производство е многу сложена, особено затоа што нивниот степен на употреба не е оптимален. Половина или целосни мостни кола се користат за да се намали примарната серпентина на една ликвидација. Во наједноставниот случај, некој зема генератор од Поглавје 5 и го испраќа излезниот сигнал до примарната серпентина преку кондензатор за спојување. Три верзии на таков конвертер може да се видат на слика 8.3 Д и слика 8.3 Д1. Едноставната верзија лево е доволна за работен напон до 15 волти. Со наведените транзистори може да се постигнат континуирани излезни струи од 40 ампери, што одговара на излезна моќност од приближно 240 вати (40 A * ± 6 V).
Следното коло може да се користи и за едноставни изолирани DC-DC конвертори:
Слика 8.3 Д1 Нерегулиран конвертор на полумост флукс за изолација на DC-DC конвертори со ниски работни напони
За калемите, во зависност од големината и фреквенцијата на јадрото, потребни се само неколку вртења на тороидалното јадро. Со вградениот генератор лесно можете да одредите колку вртења ви се потребни навистина. За да го направите ова, повлечете изолиран кабел низ тороидалното јадро неколку пати и поврзете го со излезот на генераторот. Ако се постигне потребниот број на вртења, потрошувачката на енергија на колото и греењето на тороидалното јадро значително се спуштаат. Исто така е важно да се користи јадрен материјал со мала загуба, на пример, TDK/Epcos N87. Во зависност од потребниот напон на изолација, се користи изолирана жица за скокач со доволна диелектрична јачина или незаштитен високонапонски кабел за најмалку една калем. За секундарниот исправувач најдобро е да користите коло на двојникот Villard. Ова е одлично во споредба со асиметричните наизменични напони и сепак ги користи и двата полу-бранови подеднакво за пренос на енергија. Потребните регулирани секундарни напони потоа можат лесно да се генерираат од секундарната страна со едноставни, неизолирани DC-DC конвертори.
Ако треба да се имплементираат повисоки напони со конвертор со полумост, потребна е контрола без потенцијал на горниот транзистор за вклучување. Една можност е, на пример, употреба на контролен трансформатор, како што може да се види на слика 5.1 Б. Сепак, динамичкото однесување на трансформаторот, особено при контролирање на MOSFET и IGBT, секогаш е одреден фактор на несигурност. Во случај на полумостови со биполарни транзистори за вклучување, постои особено едноставен метод за контрола на транзисторите со контролен трансформатор, како што може да се види на слика 8.3 Е. Полумостот е само-осцилирачки и контролниот трансформатор првенствено ја одредува фреквенцијата на преклопување.
Слика 8.3 Е конвертор со полумост со контролен трансформатор Структура на контролниот трансформатор Tr 1
Слика 8.3 F високонапонски полумост со IR 2153
Слика 8.3 G високонапонски полумост за високи перформанси со IR 2153
Слика 8.3 H MOSFET полн мост со интегрирани мрежни возачи на портата
Слика 8.3 I полн мост на MOSFET со интегрирани ИЦ на двигател на портата
Користените ИЦ имаат пократко мртво време од околу 0,6 µs наместо 1,2 µs за IR 2151 и IR 2153. Ова овозможува соодветно поголеми фреквенции на преклопување. Во принцип, исто така е можно да се користат два IR 2153 ако тие се полесно да се добијат. Во овој случај, пинот 2 од IC 1 не мора да биде поврзан директно со пинот 3 од IC 2, туку преку диодата Зенер од 2,7 V. Отпорник од пин 3 до пин 1 од IC 2 го зголемува потенцијалот на пинот 3 за 2,7 волти, така што функцијата за исклучување е деактивирана. Оваа промена може да се види на слика 8.3К. Инаку, колото е идентично со Слика 8.3 Н.
Слика 8.3 K контрола на целосен мост со две IR 2153
Слика 8.3 L високонапонски полн мост со контролен трансформатор и голема излезна моќност