953 matches
-
folosit un MOSFET extern. Comanda celui de-al doilea tranzistor se face sincron cu primul, poarta fiind legată la catodul primei diode D1. Când se comandă Q1 în conducție, dioda D1 se închide (funcționarea convertorului buck), ceea ce determină legarea porții tranzistorului Q2 la + Vin și intrarea acestuia în conducție. Dioda D2 se blochează (Q2, D2 - convertor boost). Suntem în prima etapă de funcționare a convertorului mixt - de acumulare a energiei în inductanța L, aceasta fiind alimentată cu tensiunea Vin prin Q1
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
intra și ea în conducție datorită curentului din L (faza a doua a convertorului boost), energia acumulată în inductanța L se va disipa pe sarcină. Circuitul integrat MC34166 realizează o reglare în buclă închisă a tensiunii de ieșire și comandă tranzistorul Q1. Tensiunea de reacție de la ieșire este preluată, printr-un divizor rezistiv R1 R2 și aplicată pe intrarea inversoare a amplificatorului de eroare EA. Intrarea neinversoare este polarizată la o tensiune de referință constantă de 5.05V, de aceea pentru
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
furnizează la ieșire, un semnal amplificat a diferenței dintre tensiunea de referință și semnalul de reacție. La nivelul comparatorului PWM este comparat semnalul provenit de la oscilator cu cel de la amplificatorul de eroare, semnalul obținut în urma comparării este utilizat în comanda tranzistorului Q1. Dacă tensiunea de ieșire tinde să crească, tensiunea de reacție va crește peste tensiunea de referință, tensiunea de la ieșirea amplificatorului de eroare va scădea, timpul de conducție al tranzistorul scade determinând scădere tensiunii de ieșire. Astfel, tensiunea de ieșire
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
de eroare, semnalul obținut în urma comparării este utilizat în comanda tranzistorului Q1. Dacă tensiunea de ieșire tinde să crească, tensiunea de reacție va crește peste tensiunea de referință, tensiunea de la ieșirea amplificatorului de eroare va scădea, timpul de conducție al tranzistorul scade determinând scădere tensiunii de ieșire. Astfel, tensiunea de ieșire rămâne constantă pe toată durata de funcționare. Circuitul integrate, oferă și alte facilitați necesare convertoarelor: un circuit de limitare a curentului prin tranzistorul Q1, protecție termică, protecție la tensiune de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
eroare va scădea, timpul de conducție al tranzistorul scade determinând scădere tensiunii de ieșire. Astfel, tensiunea de ieșire rămâne constantă pe toată durata de funcționare. Circuitul integrate, oferă și alte facilitați necesare convertoarelor: un circuit de limitare a curentului prin tranzistorul Q1, protecție termică, protecție la tensiune de alimentare mici cu un histerezis UVLO. Rezistența RG, împreună cu dioda zener D3 și dioda D4 sunt necesare atunci când tensiunea de alimentare Vin depășește 20V. In tabelul 2 sunt prezentate performanțele convertorului: Convertoare sincrone
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
performanțele convertorului: Convertoare sincrone de curent continuu 13.1 Convertorul buck sincron Un pas important în dezvoltare convertoarelor de curent continuu, o reprezintă creșterea randamentului acestora. O metodă de creștere a randamentului, o constituie dublarea diodei rapide Schottky cu un tranzistor MOS de putere, în scopul obținerii unei căderi de tensiune pe aceasta cât mai mică. Căderea de tensiune pe o diodă Schottky în conducție este de aproximativ 0,3V, iar căderea de tensiune pe un tranzistor MOS în conducție, depinde
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
rapide Schottky cu un tranzistor MOS de putere, în scopul obținerii unei căderi de tensiune pe aceasta cât mai mică. Căderea de tensiune pe o diodă Schottky în conducție este de aproximativ 0,3V, iar căderea de tensiune pe un tranzistor MOS în conducție, depinde de curentul care circulă prin acesta. Chiar și la un curent mai mare, tot mai avantajos este utilizarea tranzistorului MOS, dar obligatoriu să existe și dioda Schottky în paralel pentru o închidere rapidă a curentului de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
pe o diodă Schottky în conducție este de aproximativ 0,3V, iar căderea de tensiune pe un tranzistor MOS în conducție, depinde de curentul care circulă prin acesta. Chiar și la un curent mai mare, tot mai avantajos este utilizarea tranzistorului MOS, dar obligatoriu să existe și dioda Schottky în paralel pentru o închidere rapidă a curentului de sarcină. În figura 13.1 a, este prezentată schema convertorului buck clasică, iar în figura 13.1b este prezentată schema convertorului buck sincron
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
figura 13.1 a, este prezentată schema convertorului buck clasică, iar în figura 13.1b este prezentată schema convertorului buck sincron. Funcționarea unui convertor buck sincron este identică cu a unui convertor buck clasic, cu precizarea că, pe durata blocării tranzistorul Q1, pentru un convertor buck clasic, curentul de sarcină se închide prin diodă, iar pentru convertorul buck sincron, curentul de sarcină se închide prin tranzistorul Q2. Pentru creșterea performanțelor și eliminarea neajunsurilor datorate tehnologiei MOS standard, se recomandă utilizarea tranzistoarele
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sincron este identică cu a unui convertor buck clasic, cu precizarea că, pe durata blocării tranzistorul Q1, pentru un convertor buck clasic, curentul de sarcină se închide prin diodă, iar pentru convertorul buck sincron, curentul de sarcină se închide prin tranzistorul Q2. Pentru creșterea performanțelor și eliminarea neajunsurilor datorate tehnologiei MOS standard, se recomandă utilizarea tranzistoarele Q1 și Q2 realizate în tehnologie HDTMOS. Sau adus în acest fel, îmbunătățiri importante în scăderea căderii de tensiune pe tranzistor în conducție și realizarea
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tranzistorul Q1, pentru un convertor buck clasic, curentul de sarcină se închide prin diodă, iar pentru convertorul buck sincron, curentul de sarcină se închide prin tranzistorul Q2. Pentru creșterea performanțelor și eliminarea neajunsurilor datorate tehnologiei MOS standard, se recomandă utilizarea tranzistoarele Q1 și Q2 realizate în tehnologie HDTMOS. Sau adus în acest fel, îmbunătățiri importante în scăderea căderii de tensiune pe tranzistor în conducție și realizarea unei diode parazite interne mai rapide. Tot în vederea creșterii performanțelor convertoarelor, sau adus îmbunătățiri și
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
sarcină se închide prin tranzistorul Q2. Pentru creșterea performanțelor și eliminarea neajunsurilor datorate tehnologiei MOS standard, se recomandă utilizarea tranzistoarele Q1 și Q2 realizate în tehnologie HDTMOS. Sau adus în acest fel, îmbunătățiri importante în scăderea căderii de tensiune pe tranzistor în conducție și realizarea unei diode parazite interne mai rapide. Tot în vederea creșterii performanțelor convertoarelor, sau adus îmbunătățiri și la metoda de comandă a tranzistorului comutator. Au apărut tehnici de comandă din ce în ce mai sofisticate, care țin cont de mulți parametri, mai
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
tehnologie HDTMOS. Sau adus în acest fel, îmbunătățiri importante în scăderea căderii de tensiune pe tranzistor în conducție și realizarea unei diode parazite interne mai rapide. Tot în vederea creșterii performanțelor convertoarelor, sau adus îmbunătățiri și la metoda de comandă a tranzistorului comutator. Au apărut tehnici de comandă din ce în ce mai sofisticate, care țin cont de mulți parametri, mai ales dacă convertoarele sunt utilizate în aplicații precum alimentarea microprocesoarelor. In acest sens, comanda convertoarelor se poate face și cu un factor de umplere care
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
legată la ieșirea Amplificatorului de Eroare, iar intrării neinversoare se aplică pulsuri de tensiune de la oscilator. Dacă, nivelul de tensiune al dintelui de fierăstrău este mai mare decât ieșirea Amplificatorului de Eroare, bistabilul de ieșire se resetează, ceea ce determină blocarea tranzistorului G1 și intrarea în conducție a tranzistorului MOSFET G2 pe durata rampei oscilatorului. Bistabilul este necesar pentru evitarea apariției altor pulsuri, în timpul unei perioade a oscilatorului. Intrarea de reacție, de la pinul 6 este aplicată intrărilor a două comparatoare pereche de
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
intrării neinversoare se aplică pulsuri de tensiune de la oscilator. Dacă, nivelul de tensiune al dintelui de fierăstrău este mai mare decât ieșirea Amplificatorului de Eroare, bistabilul de ieșire se resetează, ceea ce determină blocarea tranzistorului G1 și intrarea în conducție a tranzistorului MOSFET G2 pe durata rampei oscilatorului. Bistabilul este necesar pentru evitarea apariției altor pulsuri, în timpul unei perioade a oscilatorului. Intrarea de reacție, de la pinul 6 este aplicată intrărilor a două comparatoare pereche de mare viteză. Intrările comparatoarelor sunt legate la
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
ieșire cu canal N. Momentele de conducție sunt defazate intern existând un timp de întârziere tipic de 100nS dintre, de exemplu, comanda de blocare a lui G1 și conducția lui G2, pentru a evita sub orice formă conducția celor două tranzistoare simultan. Limitarea de curent și Pornirea lină; Circuitul de pornire lină este utilizat, atât la punerea în funcțiune (nepemițând creșterea bruscă a tensiunii de ieșire) cât și ca, circuit de limitare a curentului. Un singur condensator extern și o sursă
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
bruscă a tensiunii de ieșire) cât și ca, circuit de limitare a curentului. Un singur condensator extern și o sursă internă de curent de 10µA, controlează rata de creștere a tensiunii de la ieșirea amplificatorului de eroare. Timpul de conducție al tranzistorului G1 va crește odată cu creșterea tensiunii de pe condensatorul extern, de la valoare de 0.5V la 1.5V, moment în care dioda internă se blochează și tranzistorul intern va fi comandat în funcție de necesitate. Condiția de supracurent este detectată de un amplificator
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
rata de creștere a tensiunii de la ieșirea amplificatorului de eroare. Timpul de conducție al tranzistorului G1 va crește odată cu creșterea tensiunii de pe condensatorul extern, de la valoare de 0.5V la 1.5V, moment în care dioda internă se blochează și tranzistorul intern va fi comandat în funcție de necesitate. Condiția de supracurent este detectată de un amplificator de curent limitator. Circuitul amplificator de curent limitator este activat în clipa în care tranzistorul G1 este comandat. Amplificatorul limitator de curent, compară căderea de tensiune
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
la 1.5V, moment în care dioda internă se blochează și tranzistorul intern va fi comandat în funcție de necesitate. Condiția de supracurent este detectată de un amplificator de curent limitator. Circuitul amplificator de curent limitator este activat în clipa în care tranzistorul G1 este comandat. Amplificatorul limitator de curent, compară căderea de tensiune Drenă Sursă a MOSFET-ului de la pinu Ifb cu tensiunea de la pinul Imax. Deoarece curentul intern absorbit Imax = 190µA, pragul depășire de curent este programat de un rezistor extern
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
buck sincron, expuse la începutul prezentării. Dacă pe partea de comandă sunt furnizate semnale adecvate conform strategiei PWM și riguros controlate datorită facilităților oferite de integrat, pe parte de forță sunt prezente unele modificări, cum ar fi, înlocuirea celor două tranzistoare de tip MOS din schema clasică cu câte două tranzistoare de același tip dar conectate în paralel. Acest fapt nu este un dezavantaj ci din contra, faciliteaza pe de o parte obținerea unor curenți de sarcină de valoare ridicată, iar
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
comandă sunt furnizate semnale adecvate conform strategiei PWM și riguros controlate datorită facilităților oferite de integrat, pe parte de forță sunt prezente unele modificări, cum ar fi, înlocuirea celor două tranzistoare de tip MOS din schema clasică cu câte două tranzistoare de același tip dar conectate în paralel. Acest fapt nu este un dezavantaj ci din contra, faciliteaza pe de o parte obținerea unor curenți de sarcină de valoare ridicată, iar pe de altă parte determina scădere rezistenței între drenă-sursă în
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
conectate în paralel. Acest fapt nu este un dezavantaj ci din contra, faciliteaza pe de o parte obținerea unor curenți de sarcină de valoare ridicată, iar pe de altă parte determina scădere rezistenței între drenă-sursă în starea de conducție a tranzistoarelor. Tipul capacității conectată în paralel cu sarcina este ales după rezistența serie efectivă(ESR). Pentru creșterea performanței regulatorului integrat, capacitate de la ieșire este înlocuită cu câteva capacități conectate în paralel de valoare mai mică și astfel rezistența serie efectivă este
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
induce curenți de circulație total nedoriți și cu efecte perturbatoare. In figura 14.1 se prezintă schema convertorului push-pull la care atât primarul, cât și secundarul transformatorului de înaltă frecvență, de separare galvanică se realizează cu priză mediană. Cele două tranzistoare se comandă să conducă la saturație alternativ, câte unul în fiecare semiperioadă, pe un interval de timp egal cu dT. Așadar, funcționarea convertorului va trebui urmărită pe 4 intervale de timp distincte. a) intervalul I, [ ].dT0,t∈ Tranzistorul Q1 se
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
Cele două tranzistoare se comandă să conducă la saturație alternativ, câte unul în fiecare semiperioadă, pe un interval de timp egal cu dT. Așadar, funcționarea convertorului va trebui urmărită pe 4 intervale de timp distincte. a) intervalul I, [ ].dT0,t∈ Tranzistorul Q1 se comandă să conducă la saturație, iar Q2 este blocat.Tensiunile de la bornele înfășurărilor vor avea polarități fără paranteze și valoarea V1, iar tensiunea inversă maximă repetitivă pe Q2 devine 2V1. Tensiunea indusă pe n′2 polarizează direct dioda
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]
-
L are valoarea Curentul iL se va reflecta în primar cu valoarea, iar circuitul echivalent al transformatorului e format numai din inductanța de magnetizare Lm b) intervalul II, circuitul echivalent este cel din figura 14.3. Pe acest interval, ambele tranzistoare se comandă să rămână blocate. Inductanța L menține circulația curentului iL, care se va închide prin circuitul de sarcină și înfășurările transformatorului. Totodată, circuitul fiind simetric, curentul iL se va distribui uniform către cele două diode, astfel că ambele se
Aplicaţii în electronica de putere by Ovidiu Ursaru, Cristian Aghion, Mihai Lucanu () [Corola-publishinghouse/Science/311_a_653]