العربية

العربية

المبادئ المزايا والعيوب من ثلاثة أوضاع عمل عندما يتم تحميل محولات التيار المستمر بشكل خفيف

في الوقت الحاضر ، أصبح تطبيق محولات التيار المستمر ذات التردد العالي والكفاءة العالية أكثر وأكثر على نطاق واسع. عادةً عند تحميل الإخراج الكامل ، يعمل محول التيار المستمر في CCM ، الوضع الحالي المستمر. ومع ذلك ، متى الحمل الناتج للنظام هو من تحميل كامل للتحميل الخفيف ثم بدون تحميل تغيير ، سيتغير وضع تشغيل النظام أيضًا وفقًا لذلك.

أدناه سنأخذ محول باك التدريجي كمثال لتوضيح وضع العمل لمحول التيار المستمر عند التحميل الخفيف. ال يحتوي محول باك باك على ثلاثة أوضاع للتشغيل عند الضوء التحميل: وضع الاندفاع ووضع التخطي ووضع المستمر القسري. في هذا ورقة ، سنشرح مبدأ العمل ومزايا وعيوب هذه ثلاثة أوضاع. في التطبيقات العملية ، يجب وضع التشغيل المقابل يتم اختياره وفقًا للمتطلبات المحددة للنظام من أجل تموج الإخراج و الكفاءة


1. تخطي وضع النبض

عن أ تردد ثابت تقليدي غير متزامن وحدة تحكم باك ، عادةً ما يعمل تيار المحث في CCM الوضع الحالي المستمر ، ومتوسط ​​تيار المحرِّض هو حمل الخرج التيار. متى ينخفض ​​تيار الحمل ، كما أن متوسط ​​تيار المحرِّض سوف ينقص ؛ متى ينخفض ​​الحمل الحالي ، ويدخل المحول في الوضع الحالي الحرج في هذا الوقت ، إذا يتم تقليل تيار الحمل بشكل أكبر ، ويعود تيار المحث إلى 0 ، ولم تنته فترة التبديل. بسبب عمل الحجب العكسي للديود ، يتم الحفاظ على تيار المحث بقيمة 0 لفترة من الوقت ، ثم تنتهي فترة التبديل ال فترة التشغيل التالية ، متى المحول في وضع تيار متقطع بالكامل.

بعد دخول المحول إلى الوضع الحالي غير المستمر ، إذا لا يزال يتم تقليل تيار الحمل بشكل أكبر ، من أجل الحفاظ على تنظيم جهد الخرج ، ووقت تشغيل الجانب العالي سيتم تقليل أنبوب التبديل حتى الحد الأدنى في الوقت تم الوصول إلى. بعد وقت تشغيل الراقية يصل التبديل إلى الحد الأدنى في الوقت وحدة التحكم ، إذا لا يزال تيار الحمل منخفضًا ، ويجب حماية وحدة التحكم للقفز عن بعض نبضات التبديل للحفاظ على تنظيم الجهد الناتج. هذا أسلوب التحكم هو تخطي وضع النبض.

ال يكتشف محول باك المتزامن تيار الأنبوب السفلي. متى تيار الأنبوب السفلي قريب من الصفر ، يعمل النظام في غير متزامن بطريقة ، أي أن الأنبوب السفلي لا يعمل ، و المضاد يتم توفير الصمام الثنائي داخل الأنبوب السفلي لتوفير دائرة حرة.

ال يوفر وضع التخطي عملية تيار مستمر متقطع مستمر على أوسع نطاق لتيار الإدخال ، مما يمنع المحث العكسي التيار. منذ تسمح وحدة التحكم للمنظم بالقفز من بعض النبضات غير المرغوب فيها ، كما تعمل على تحسين كفاءة الأحمال الخفيفة مقارنة بالتشغيل المستمر للوضع ، ولكن حملها الخفيف ليس بنفس كفاءة تشغيل وضع الاندفاع ، كما أن تموج ناتج الحمل الخفيف ليس جيدًا مثل المستمر الوضع. التشغيل. ال يوفر وضع التخطي حلاً وسطًا بين كفاءة التشغيل و الضوضاء.


2. وضع العمل المفاجئ

ال يظهر الرسم التخطيطي لوضع الاندفاع باك في الشكل 2. VFB هو دبوس التغذية المرتدة لجهد الخرج ، VEA هو مضخم خطأ الجهد ، VREF هو الجهد المرجعي ، جهد الحد الأعلى والجهد الأدنى لوضع تشغيل الاندفاع المقارنة هي VH و VL ، ويتم الكشف عن تغيير حمل الإخراج عن طريق الكشف عن ITH جهد الدبوس VC.

أثناء التشغيل العادي ، لن يدخل النظام في وضع الاندفاع ال وضع الاندفاع المقارنة لن يعمل . متى ينخفض ​​حمل الخرج ، ويزداد جهد الخرج و VFB سيزيد وفقًا لذلك. منذ VEA هي ردود فعل سلبية ، VC سوف ينقص. . متى يتم تقليل حمل الإخراج إلى قيمة معينة ، بعد أن يدخل النظام في وضع الحمل الخفيف ، وضع الاندفاع يبدأ العمل ويتولى السيطرة على ITH جهد الدبوس VC ، وإشارة الخرج لوضع الرشقة يتسبب في دائرة التحكم إلى The إخراج الجانب المرتفع موسفيت تم إيقاف تشغيل الجانب المرتفع موسفيت توقف التبديل. في هذا الوقت ، لم يعد الإدخال ينقل الطاقة إلى المخرج ، وسيحافظ الناتج الكبير من المخرجات على حمل خرج منخفض ، وبالتالي يتم تقليل جهد الخرج ببطء ، و VFB بالمقابل مخفض. VC زاد .

مع استمرار انخفاض جهد الخرج ، فإن جهد VFB يستمر في إنقاص و VC يواصل زيادة. بعد فترة طويلة من الزمن ، ظهر ملف VC سيزداد الجهد ليساوي VH ، وضع خرج الرشقة المقارنة سيتم عكس إشارة الخرج ، ستعمل دائرة التحكم على تمكين الجانب العالي موسفيت محرك خرج إشارة ، الجانب العالي موسفيت يدخل في عملية التبديل ، ويدخل النظام العادي PWM العملية بسبب طاقة الإدخال أكبر من الطاقة التي يستهلكها حمل الخرج ، وبالتالي سيزداد جهد الخرج.

متى يتم رفع جهد الخرج إلى قيمة معينة ، VC يتم خفض الجهد ، و متى ال VC يتم خفض الجهد إلى VL ، وهو وضع تشغيل الرشقة المقارنة تم قلب الإخراج مرة أخرى ، إشارة محرك الجانب المرتفع موسفيت تم إيقاف تشغيله مرة أخرى ، وتوقف النظام عن العمل مرة أخرى. مرارًا وتكرارًا ، هذا وضع التشغيل هو وضع الاندفاع لـ عملية. ال وضع الاندفاع المقارنة يتحكم في الجانب أنبوب التبديل التشغيل. ال الجانب المرتفع أنبوب التبديل يعمل لفترة قصيرة ، ووقت إيقاف العملية طويل جدًا ، أي يقلل بشكل كبير من فقدان التبديل أثناء هذا فترة ، تتوقف العديد من الوظائف داخل الشريحة عن العمل وتقليل The الداخلي يزيد استهلاك التيار الهادئ من كفاءة النظام.

من ناحية أخرى ، بسبب الجانب المرتفع توقف أنبوب التبديل عن العمل لفترة طويلة ، وسيحافظ مكثف الخرج على طاقة حمل الخرج ، وسيقل جهد مكثف الإخراج لذلك ، فإن جهد تموج مكثف الخرج كبير ، أي أن جهد تموج الخرج كبير. ال جهد العتبة العلوية والسفلية لوضع الرشقات تحديد تموج جهد الخرج القيمة.

هذا الوضع يشبه إلى حد ما وضع الجهد التخلفي ، لكن الاختلاف هو أن this يحدد الوضع التغيير في حمل الإخراج من خلال الكشف الداخلي لتحديد ما إذا كان يدخل النظام في وضع انفجار الحمل الخفيف. في وضع الاندفاع ، متى المقارنة إشارة الخرج تقلب النظام إلى التشغيل العادي ، يعمل النظام على التردد الثابت العادي PWM و الجانب موسفيت يدخل عادي PWM عملية. في هذا الوقت ، يعمل النظام بشكل مستمر PWM الوضع أو المتقطع والمستمر PWM تتعايش. الوضع ، تنتقل الطاقة بسرعة إلى الخرج ، وتتوقف عن العمل بعد عدة دورات من التشغيل.


3. الوضع المستمر القسري

ال الوضع المستمر القسري هو أساسًا لمحول باك المتزامن. في التشغيل العادي ، يعمل الوضع المستمر القسري ووضع نبض التخطي في CCM الوضع. متى يتم تقليل حمل الإخراج وتقليله إلى قيمة معينة ، كما هو موضح أعلاه ، سيدخل وضع التخطي DCM الوضع بواسطة CCM. متى تيار المحث هو 0 ، سيتم إيقاف الصمام الثنائي الطليق بشكل طبيعي والحفاظ على حالة إيقاف التشغيل التالي هو تم إدخاله. فتح في دورة.

عن الوضع المستمر القسري ، التيار في المحرِّض هو 0. منذ لا يزال المفتاح المتزامن قيد التشغيل ، وسيتم تطبيق جهد مكثف الخرج بشكل عكسي على المحث لعكس المحاثة ، وسيزداد تيار المحرِّض من 0 إلى قيمة معينة. القيمة ، ثم يتم إيقاف تشغيل الأنبوب المتزامن ، ويتم تشغيل المفتاح الرئيسي ، ويتم تطبيق جهد الدخل على المحرِّض ، والجهد عبر المحرِّض هو جهد إيجابي ، وسيزداد تيار المحرِّض بشكل إيجابي من قيمة سالبة معينة ، وتستمر في الزيادة بشكل إيجابي بعد 0 قيمة معينة ، هذا هي أيضًا ما يسمى بظاهرة التدفق العكسي للتيار الناتج.

ال يعمل المفتاح الرئيسي والمفتاح المتزامن في كل دورة تبديل ، وبالتالي فإن استهلاك الطاقة للمفتاح كبير وكفاءة النظام منخفضة للغاية. تحت ظروف تحميل الخرج المنخفض ، أثناء كل دورة تبديل ، متى الراقية المفتاح الرئيسي قيد التشغيل ، الطاقة المنقولة من الإدخال إلى حمل الإخراج أكبر من الطاقة التي يتطلبها الحمل الفعلي ، لذا يجب الاعتماد على توصيل المفتاح المتزامن لعمل جهد الخرج يتم تحفيز المحث بشكل عكسي لتخزين الطاقة الزائدة في المحرِّض للحفاظ على تنظيم الإخراج. هذا يتم تبادل جزء من الطاقة فقط ذهابًا وإيابًا في المحرِّض ولا يتم استهلاكه في الحمل الفعلي. منذ الحث له خسارة مغناطيسية (الطاقة الخسارة في النواة) وخسارة النحاس (خسارة مقاومة السلك) ، تقل الكفاءة بشكل أكبر. ومع ذلك ، فهو بالتحديد لأن يعمل المفتاح الرئيسي والمحول المتزامن في كل دورة تبديل حتى في ظل ظروف الحمل الخفيف ، يمكن ترجمة طاقة المدخلات والمخرجات في كل دورة تبديل ، وبالتالي فإن تموج جهد الخرج هو الأصغر أيضًا.

هذا يعتبر أسلوب التشغيل الأقل كفاءة مناسبًا لبعض التطبيقات المحددة. في هذا الوضع ، يمكن استخدام الإخراج لكل من الغرق الحالي والتيار ، بحيث يمكن تطبيقه على توريد DDR الذاكرة. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض أنظمة الاتصالات ، يلزم تموج جهد الخرج المنخفض حتى في ظل ظروف الحمل الخفيف ، لذا هذا يجب استخدام أسلوب التشغيل ، والكفاءة ليست اعتبارًا رئيسيًا. ال جهد التموج الناتج والتردد ثابتان على مدى تغير الحمل بأكمله ، أي من السهل تصفية الضوضاء ، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب ضوضاء تداخل منخفضة مثل الاتصالات. في عملية الوضع المستمر القسري ، يتم عكس تيار الخرج ، ثم الوقت الميت لأنبوب التبديل ، يشحن تيار المحرِّض مكثف الإدخال ، ويزداد الجهد. ال يتم فحص جهد الدخل الفعلي إلى أقصى قيمة للمكون ذي الصلة .


4. مقارنة نتائج الأوضاع الثلاثة

تصميم محول باك متزامن مع جهد دخل 3.3 فولت والجهد الناتج 2.5 فولت. ال تيار الحمل الكامل الناتج هو Io = 1.25A ، تيار الحمل الخفيف Io = 50mA ، تردد التشغيل 1 ميجا هرتز ، قيمة الحث هي L = 2.2uH ، وسعة الخرج هي اختيار 22 فائق التوهج سيراميك مكثف

يمكن رؤيته من التين 4 أنه في ظل الحمل الخفيف الناتج من 50 مللي أمبير ، تيار المحث عندما يعمل النظام في وضع التخطي DCM الوضع ، ويمر تيار المحرِّض لكل دورة تبديل خلال 0 ويبقى لفترة من الوقت قبل الدخول في دورة التبديل التالية ؛ متى تعمل في وضع الاندفاع ، الوقت المتقطع لعملية مفتاح إيقاف التبديل الرئيسي هو 9uS ، ثم تكون عملية التبديل 3uS ، تموج الجهد الناتج من الذروة إلى الذروة قيمة عالية مثل 20mV ؛ متى يعمل النظام في الوضع المستمر القسري ، ويستمر تيار المحرِّض في الانعكاس بعد زيادة 0 إلى -100 مللي أمبير ، ثم زيادة من -100mA للأمام ، تابع الزيادة بشكل إيجابي إلى الحد الأقصى بعد 0. ال تموج الخرج صغير ، وستؤثر حلقات الحث على كفاءة النظام

ال تتم مقارنة كفاءة الأوضاع الثلاثة عند التحميل الخفيف بـ تموج الناتج الجهد. في الأوضاع الثلاثة ، يتميز وضع الاندفاع بأعلى كفاءة في حمل الضوء وأقصى تموج لجهد الخرج ، ويكون للوضع المستمر القسري أدنى كفاءة في حمل الضوء و الحد الأدنى. ال تموج جهد الخرج ، يكون وضع نبض التخطي في مكان ما بين بين.

ارسل رسالة
ارسل رسالة
إذا أنت مهتمون بمنتجاتنا ويريدون معرفة المزيد من التفاصيل ، يرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك بأسرع ما نستطيع.

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل