451 matches
-
cu precizie de 2% (1,25V); În figura 10.6 se dă schema internă a circuitului integrat MC34166, iar în figura 10.7 se dă schema electronică a convertorului buck. Circuitele din seria MC34166, MC33166 sunt regulatoare pentru sursele în comutație de performanță, cu frecvență de comutație fixă, și au integrate funcțiile primare necesare în controlul convertoarelor de c.c. c.c. Această serie a fost proiectată pentru a fi utilizată cu un număr minim de componente pentru convertoarele buck (coborâtoare
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
În figura 10.6 se dă schema internă a circuitului integrat MC34166, iar în figura 10.7 se dă schema electronică a convertorului buck. Circuitele din seria MC34166, MC33166 sunt regulatoare pentru sursele în comutație de performanță, cu frecvență de comutație fixă, și au integrate funcțiile primare necesare în controlul convertoarelor de c.c. c.c. Această serie a fost proiectată pentru a fi utilizată cu un număr minim de componente pentru convertoarele buck (coborâtoare), dar pot fi utilizate eficient și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
1 sunt prezentate performanțele convertorului buck. Convertorul ridicător (boost) și Corecția Factorului de Putere(PFC) 11.1 Regimul de conducție continuă a convertorului boost Convertorul ridicător, de asemenea cunoscut ca și convertorul boost (stepup), este un convertor care lucrează în comutație furnizând pe sarcină o tensiune constantă și de valoare superioară celei de alimentare. Asemenea convertorului buck, convertorul boost conține cinci componente de bază: comutatorul S implementat cu un dispozitiv semiconductor de putere, o diodă de comutație, o inductanță, o capacitate
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
convertor care lucrează în comutație furnizând pe sarcină o tensiune constantă și de valoare superioară celei de alimentare. Asemenea convertorului buck, convertorul boost conține cinci componente de bază: comutatorul S implementat cu un dispozitiv semiconductor de putere, o diodă de comutație, o inductanță, o capacitate și un controler PWM. Circuitul de bază este prezentat în figura 11.1. Când comutatorul S este închis (tranzistor saturat-ON), curentul iL prin inductanță crește, crescând concomitent și energia înmagazinată în aceasta. Când comutatorul S este
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
blocare. Ambele metode au avantaje și dezavantaje. În figura 12.5 este prezentată schema convertorului mixt, împreună cu circuitul de comandă MC34166. Circuitul integrat MC34166 (Motorola) este un circuit dedicat pentru controlul în bucla închisă a convertoarelor de tensiune continuă în comutație. Comanda se realizează folosind strategia de modulație PWM - modularea impulsurilor în durată. Primul tranzistor Q1 este tranzistorul intern al circuitului, iar pentru al doilea tranzistor Q2 s-a folosit un MOSFET extern. Comanda celui de-al doilea tranzistor se face
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
aplicarea de nivele logice direct circuitului integrat. Sigur că și alte firme și-au adus aportul pentru această problemă, de exemplu firma MICREL în realizarea integratului MC2182. 13.2 Circuitul integrat MC33470 MC33470 este un circuit integrat destinat surselor în comutație cu tensiune de ieșire programată digital, utilizat pentru alimentarea procesoarelor, a modulelor cu tensiune de alimentare variabilă și în general în aplicații ce necesită un control bun al tensiunii de ieșire utilizând cât mai puține componente externe. Acest circuit are
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și astfel rezistența serie efectivă este micșorată. In tabelul 1 este prezentată evoluția tensiunii de la ieșire în funcție de nivelele logice atribuite intrărilor VID0-VID4. Convertoare cu izolare galvanică 14.1 Convertorul push-pull În foarte multe aplicații, și în special în cadrul surselor în comutație, se impune existența unei izolări galvanice între tensiunea de intrare și cea de ieșire. Această izolare se realizează prin intermediul unui transformator de înaltă frecvență de dimensiuni reduse. Izolarea galvanică este necesară atât din motive de electrosecuritate, cât și din motive
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
În final, mai facem observația că atât la convertorul în punte, cât și la convertorul în semipunte se folosește excitația bidirecțională a miezului, deci, ca și la convertorul în contratimp, utilizarea miezului este bună. 14.3 Sursă de alimentare în comutație PC(AT) cu TL494 În ultimii ani, au apărut o serie de circuite integrate monolitice pentru controlul surselor de putere cum ar fi TL494, MC3842,etc. Unul dintre acestea este și TL494( produs de Texas lnstruments), care asigură funțiile necesare
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
ani, au apărut o serie de circuite integrate monolitice pentru controlul surselor de putere cum ar fi TL494, MC3842,etc. Unul dintre acestea este și TL494( produs de Texas lnstruments), care asigură funțiile necesare controlului și protecției unei surse în comutație . TL494 a simplificat multe din problemele de design utilizând o arhitectură unică, reducând considerabil numărul componentelor necesare pentru designul complet al sursei. În figura 14.9 este prezentată structura internă a integratului TL494. Circuitul integrat TL 494 conține următoarele blocuri
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
cuprinsă intre 7-40V, curentul de colector ICQ1, ICQ2 pe fiecare tranzistor in parte de maximum de 200mA, frecvența de oscilație fOCT între 1 200kHz. În figura 14.13 este dată schema convertor în punte semicomandată ( utilizată la realizarea surselor în comutație pentru PC de tipul ATX, 200W). Alimentarea sursei în comutație și a sursei ,,second power supply,, de la tensiunea de 220V se face prin intermediul unui filtru realizat cu C1, R1, T1, C4, T5 urmat de puntea redresoare. Pentru filtrarea liniilor de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tranzistor in parte de maximum de 200mA, frecvența de oscilație fOCT între 1 200kHz. În figura 14.13 este dată schema convertor în punte semicomandată ( utilizată la realizarea surselor în comutație pentru PC de tipul ATX, 200W). Alimentarea sursei în comutație și a sursei ,,second power supply,, de la tensiunea de 220V se face prin intermediul unui filtru realizat cu C1, R1, T1, C4, T5 urmat de puntea redresoare. Pentru filtrarea liniilor de legătură, dintre sursa de alimentare și restul circuitului atunci când apare
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
curentul absorbit de la rețea până când condensatoarele C5 și C6 sunt încărcate. Incărcarea condensatoarele C5 și C6 la valoarea de aproximativ 300V se realizează după conectarea tensiunea de alimentare. Rezistoarele R2 și R3, asigură descărcarea acestor capacități la deconectarea sursei în comutație. Funcționarea sursei ,,second power supply,, este controlată de tranzistorul Q12 și furnizează în secundarul transformatorului T6 cu priză mediană două tensiuni. Una din aceste tensiuni este stabilizată la valoarea de 5V cu ajutorul circuitului IC3 și folosită în continuare pentru controlul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
este controlată de tranzistorul Q12 și furnizează în secundarul transformatorului T6 cu priză mediană două tensiuni. Una din aceste tensiuni este stabilizată la valoarea de 5V cu ajutorul circuitului IC3 și folosită în continuare pentru controlul ,,turn on,, a sursei în comutație, cealaltă tensiune nestabilizată se folosește la alimentarea cicuitului IC1 TL494(pinul 12) și controlul tranzistoarelor Q3 și Q4. Când sursa în comutație este activă tensiunea de alimentare a circuitului IC1 este prelevată de la ieșirea de +12V prin intermediul diodei D. In
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
la valoarea de 5V cu ajutorul circuitului IC3 și folosită în continuare pentru controlul ,,turn on,, a sursei în comutație, cealaltă tensiune nestabilizată se folosește la alimentarea cicuitului IC1 TL494(pinul 12) și controlul tranzistoarelor Q3 și Q4. Când sursa în comutație este activă tensiunea de alimentare a circuitului IC1 este prelevată de la ieșirea de +12V prin intermediul diodei D. In modul de funcționare ,,stand-by,, sursa în comutație este blocată datorită unui potențial pozitiv, aplicarea pe pinul,, PS-ON,, luat prin intermediul rezistorului R23 de la
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
alimentarea cicuitului IC1 TL494(pinul 12) și controlul tranzistoarelor Q3 și Q4. Când sursa în comutație este activă tensiunea de alimentare a circuitului IC1 este prelevată de la ieșirea de +12V prin intermediul diodei D. In modul de funcționare ,,stand-by,, sursa în comutație este blocată datorită unui potențial pozitiv, aplicarea pe pinul,, PS-ON,, luat prin intermediul rezistorului R23 de la ieșirea sursei ,,second power supply,,. Cu potențialul de +5V aplicat la PS-ON, tranzistorul Q10 va fi în conducție, deasemenea Q1 va fi și el în
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
este total blocat, iar tranzistoarele Q3 și Q4 sunt în conducție scurtcircuitând primarul transformatorului auxiliar T2. Datorită acestui scurt circuit, nu va exista tensiune pentru comanda tranzistoarelor de putere Q1 și Q2 și implicit nici tensiune la ieșirea sursei în comutație.Valoarea tensiunii aplicate la pinul 4 conduce la modificarea lațimii impulsurilor de comandă PWM și anume, dacă această valoare este zero atunci se pot obține pulsuri cu lățimea cea mai mare, dacă tensiunea este de +5V impulsurile de comandă PWM
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
pinul 4 conduce la modificarea lațimii impulsurilor de comandă PWM și anume, dacă această valoare este zero atunci se pot obține pulsuri cu lățimea cea mai mare, dacă tensiunea este de +5V impulsurile de comandă PWM dispar. Funcționarea sursei în comutație este determinată de apasarea butonului de pornire a calculatorului. Prin aceasta pinul PS-ON este conectat la masă, tranzistoarele Q10 și Q1 sunt blocate. Capacitatea C15 începe să se încarce prin R15 și prin intermediul lui R17 tensiunea de la pinul 4 începe
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
și Q1 sunt blocate. Capacitatea C15 începe să se încarce prin R15 și prin intermediul lui R17 tensiunea de la pinul 4 începe să scadă până atinge valoarea zero. Datorită acestui fapt, lațimea impulsurile de comandă cresc foarte repede iar sursa în comutație începe să funcționeze. Controlul și funcționarea normală a sursei este realizată de catre IC1TL494. Din schema se observă că, atunci când tranzistoarele Q3 și Q4 sunt în conducție, tranzistoarele de putere Q1 și Q2 sunt blocate. Curentul luat prin R46, D14 și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
obicei conectat la semnalul de RESET. Circuitul pentru protecție la supratensiune este compus din tranzistoarele Q5, Q6 și celelalte componente discrete din jurul acestora. Circuitul oferă protecția tuturor tensiunilor de la ieșire, în sensul că, atunci când sunt depășite limitele impuse, sursa în comutație este blocată. De exemplu, dacă din greșeală scutcircuităm tensiunea de -5V cu tensiunea de +5V, tensiunea pozitivă determină conducția lui D10, R28, D9 și astfel Q6 intră în conducție.Tranzistorul Q6 va detrmina la rândul său conducția lui Q5 și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de la sursă care se acumulează în miez, iar când tranzistorul se blochează, această energie este cedată sarcinii. Modificarea numărului de spire n1 prin poziționarea cursorului pe treapta 1, 2, 3 și 4 din primarul transformatorului Tr, determină schimbarea frecvența de comutație a tranzistorului Q și implicit puterea transmisă pe sarcină. La punerea sub tensiune, neglijând rezistența înfășurării n3 și presupunând prin R1 și 2R un curent mult mai mare decât curentul maxim din baza tranzistorului Q, va rezulta imediat după conectare
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
dar pierderile în miez și tranzistor cresc proporțional cu frecvența. Dacă nu există alte constrângeri, frecvența se alege în jurul valorii unde suma pierderilor este minimă. Această valoare în cazul de față poate varia în intervalul 550kHz . Stabilizatoare de tensiune în comutație folosind circuitul integrat βA723 16.1 Circuitul integrat βA723 Cu ajutorul circuitului integrat βA723, se pot realiza stabilizatoare de mică putere fară un alt tranzistor extern și de putere medie cu tranzistor extern. Folosirea tranzistorului extern este obligatorie pentru un curent
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
intrările ampificatorului și masă: 2V; tensiunea maximă între intrările ampificatorului și masă: 7.5V; curentul maxim de iesire Icmax=150mA; puterea maximă disipată la temperatura mediului 25° C este 500600mW; tensiunea de referință 6.8-7.5V; 16.2 Sursă în comutație, comandată cu circuitul βA723 În cazul surselor stabilizate de mare putere cu tensiunea de ieșire reglabilă în limite mari, puterea disipată pe ECS este foarte mare, fapt ce implică folosirea unor radiatoare de dimensiuni mari și scaderea pronunțată a randamentul
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
limite mari, puterea disipată pe ECS este foarte mare, fapt ce implică folosirea unor radiatoare de dimensiuni mari și scaderea pronunțată a randamentul sursei. Evitarea acestui neajuns se face prin conceperea unor scheme de stabilizare în care ESC lucrează în comutație. În figura 16.2 este prezentată schema unei surse de tensiune de putere, la care ECS extern realizat cu trnzistoarele T1, T2 lucrează în comutație (saturat/blocat). Tensiunea din secundarul transformatorului de 29V este redresată și filtrată. Alimentarea circuitului se
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
acestui neajuns se face prin conceperea unor scheme de stabilizare în care ESC lucrează în comutație. În figura 16.2 este prezentată schema unei surse de tensiune de putere, la care ECS extern realizat cu trnzistoarele T1, T2 lucrează în comutație (saturat/blocat). Tensiunea din secundarul transformatorului de 29V este redresată și filtrată. Alimentarea circuitului se realizează de la o tensiune stabilizată obținută din R1, C2 și D3, D3 este o diodă Zener tip PL 33Z sau PL 27Z. Tensiunea pe intrarea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
să nu depașească în nici o situație 40V. Rezistorul R7 limitează curentul prin etajul de ieșire al circuitului integrat prevenind distrugerea lui prin supracurent, iar rezistorul R3 permite evacuarea sarcinii stocate în baza tranzistorului T2 pe durata conducției, reducând timpii de comutație și deci implicit pierderile pe tranzistor. Pentru creșterea randamentului sursei este indicat să avem o cădere de tensiune pe dioda D5 cât mai mică, iar dioda să comute cât mai rapid, din acest motiv se folosește o diodă de comutație
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]