Опит на хардуерен експерт в проектирането на импулсно захранване
Импулсните захранвания са разделени на две форми, изолирани и неизолирани. Тук основно говорим за топологията на изолирани импулсни захранвания. По-долу, освен ако не е посочено друго, всички те се отнасят за изолирани захранвания. Според различните структурни форми, изолираните захранвания могат да бъдат разделени на две категории: предни и обратни. Flyback означава, че когато първичната страна на трансформатора е включена, вторичната страна е изключена и трансформаторът съхранява енергия. Когато първичната страна е прекъсната, вторичната страна се включва и енергията се освобождава до работното състояние на товара. Обикновено конвенционалното захранване с обратен ход има повече единични тръби, а двойните тръби не са често срещани. Предният тип означава, че когато първичната страна на трансформатора е включена, вторичната страна индуцира съответното напрежение и го извежда към товара, а енергията се предава директно през трансформатора. Според спецификациите той може да бъде разделен на конвенционален напред, включително еднотръбен напред и двутръбен напред. Както полумостовите, така и мостовите вериги са предни вериги.
Веригите за преден и обратен ход имат свои собствени характеристики и могат да се използват гъвкаво, за да се постигне най-доброто представяне на разходите в процеса на проектиране на веригата. Като цяло, типът flyback може да се използва в случаи с ниска мощност. Малко по-голям може да използва еднотръбна предна верига, средна мощност може да използва двутръбна предна верига или полумостова верига, а push-pull верига може да се използва за ниско напрежение, което е същото като полумост. За висока изходна мощност обикновено се използва мостова верига, а за ниско напрежение може да се използва и двутактна верига.
Поради простата си структура, обратното захранване спестява индуктивност, която е приблизително със същия размер като трансформатора, и се използва широко в малки и средни захранвания. В някои въведения се споменава, че мощността на flyback захранването може да достигне само десетки вата и няма предимство, ако изходната мощност надвишава 100 вата и е трудно да се реализира. Мисля, че като цяло е така, но не мога да го обобщя. ТОП чипът на компанията PI може да достигне 300 вата. Има статии, в които се представя, че обратното захранване може да достигне хиляди вата, но не съм виждал истинското нещо. Изходната мощност е свързана с нивото на изходното напрежение.
Индуктивността на утечка на захранващия трансформатор с обратно движение е много критичен параметър. Тъй като обратното захранване се нуждае от трансформатора за съхраняване на енергия, за да се използва пълноценно желязното ядро на трансформатора, обикновено е необходима въздушна междина в магнитната верига. Целта е да се промени хистерезисът на желязното ядро. Наклонът на веригата позволява на трансформатора да издържи на въздействието на големи импулсни токове, без желязното ядро да навлезе в наситено нелинейно състояние. Въздушната междина в магнитната верига е в състояние на високо съпротивление и изтичането на магнитен поток в магнитната верига е много по-голямо от това в напълно затворена магнитна верига. .
Свързването между първичните полюси на трансформатора също е ключов фактор при определяне на индуктивността на утечка. За да направите намотките на първичния полюс възможно най-близо, може да се използва методът на сандвич намотка, но това ще увеличи разпределения капацитет на трансформатора. Изберете желязната сърцевина с относително дълъг прозорец, доколкото е възможно, за да намалите индуктивността на утечка. Например, ефектът от използването на магнитни ядра тип EE, EF, EER и PQ е по-добър от този на тип EI.
По отношение на работния цикъл на обратното захранване, по принцип максималният работен цикъл на обратното захранване трябва да бъде по-малък от {{0}}.5, в противен случай веригата не е лесна за компенсиране и може да бъде нестабилна, но има някои изключения, като чиповете от серията TOP, пуснати от американската компания PI, могат да работят при условие, че работният цикъл е по-голям от 0,5. Работният цикъл се определя от съотношението на оборотите на първичната и вторичната страна на трансформатора. Моето мнение относно извършването на flyback е първо да се определи отразеното напрежение (изходното напрежение се отразява до стойността на напрежението на първичната страна през съединителя на трансформатора) и отразеното напрежение се увеличава в определен диапазон на напрежение. Работният работен цикъл се увеличава и загубата на превключващата тръба се намалява. Тъй като отразеното напрежение намалява, работният работен цикъл намалява и загубата на превключващата тръба се увеличава. Разбира се, това също има предпоставка. Когато работният цикъл се увеличи, това означава, че времето на проводимост на изходния диод се съкращава. За да се поддържа изходът стабилен, той ще бъде гарантиран от тока на разреждане на изходния кондензатор по-често и изходният кондензатор ще издържа на по-висока честота. Пулсационният ток го изтрива и го нагрява, което не е позволено при много условия. Увеличаването на работния цикъл и промяната на коефициента на завъртане на трансформатора ще увеличи индуктивността на утечка на трансформатора и ще промени цялостната му производителност. Когато енергията на индуктивността на изтичане е достатъчно голяма до известна степен, тя може напълно да компенсира ниската загуба, причинена от голямото натоварване на превключващата тръба. Няма смисъл да се увеличава работният цикъл и може дори да се повреди превключвателната тръба поради високото обратно пиково напрежение на индуктивността на утечка. Поради голямата индуктивност на изтичане, изходната пулсация и някои други електромагнитни индикатори може да се влошат. Когато работният цикъл е малък, ефективната стойност на тока на превключвателната тръба е висока и ефективната стойност на първичния ток на трансформатора е голяма, което намалява ефективността на преобразувателя, но може да подобри работните условия на изходния кондензатор и намаляване на генерирането на топлина.
Как да определите отразеното напрежение на трансформатора (т.е. работен цикъл)
Някои потребители на мрежата споменаха настройката на параметрите и анализа на работния статус на обратната връзка на импулсното захранване. Тъй като бях слаб по математика за напреднали, когато бях в училище, почти трябваше да се явя на поправителен изпит за "Принципи на автоматичното управление". Все още се страхувам от тази тема и не мога да напиша напълно трансферната функция на затворената система досега. Чувствам се за концепцията за нула и полюс на системата. Това е много неясно и гледането на диаграмата на Боде може само грубо да каже дали се разминава или се сближава, така че не смея да говоря глупости за компенсацията на обратната връзка, но имам някои предложения. Ако имате някои математически умения и известно време за учене, можете да намерите университетския учебник "Принципи на автоматичното управление" и да го усвоите внимателно и да го комбинирате с действителната схема на импулсно захранване, за да го анализирате според работния статус. Определено ще има какво да спечелите. Във форума има публикация „Проектиране и настройка на обратна връзка за чиракуване и обучение“, в която CMG отговори много добре и мисля, че може да се използва като справка.
Днес ще говоря за работния цикъл на flyback захранването (обръщам внимание на отразеното напрежение, което е в съответствие с работния цикъл). Работният цикъл също е свързан с издържаното напрежение на избраната превключваща тръба. Някои ранни захранващи устройства с обратен ход използват превключватели с относително ниско издържащо напрежение. Тръби, като 600V или 650V като превключващи тръби за AC 220V входно захранване, може да са свързани с производствения процес по това време. Тръбите с високо издържащо напрежение не са лесни за производство или тръбите с ниско издържащо напрежение имат по-разумни загуби на проводимост и превключващи характеристики, като тази линия Отразеното напрежение не трябва да е твърде високо, в противен случай, за да може превключващата тръба да работи в безопасен диапазон , мощността, загубена от абсорбционната верига, също е значителна. Практиката е доказала, че отразеното напрежение на тръбата 600V не трябва да надвишава 100V, а отразеното напрежение на тръбата 650V не трябва да надвишава 120V. Когато пиковата стойност на напрежението на индуктивността на утечка е фиксирана на 50V, тръбата все още има работен запас от 50V. Сега, поради подобряването на нивото на производствения процес на MOS тръбите, общото захранване с обратен ход приема 700V или 750V или дори 800-900V превключващи тръби. Подобно на този вид верига, напрежението на отражение на някои превключващи трансформатори с по-силна способност срещу пренапрежение също може да бъде по-високо. Максималното напрежение на отражение е по-подходящо при 150V и може да се постигне по-добра обща производителност. ТОП чипът на компанията PI препоръчва използването на диод за потискане на преходно напрежение за затягане на 135V. Въпреки това, неговата платка за оценка обикновено има отразено напрежение, по-ниско от тази стойност при около 110V. И двата вида имат плюсове и минуси:
Първата категория: Слаба способност срещу пренапрежение, малък работен цикъл и голям първичен импулсен ток на трансформатора. Предимства: малка индуктивност на утечка на трансформатора, ниско електромагнитно излъчване, висок индекс на пулсации, малка загуба на превключваща тръба, ефективността на преобразуване не е непременно по-ниска от втория тип.
Втората категория: Недостатъци Загубата на превключващата тръба е по-голяма, индуктивността на утечка на трансформатора е по-голяма и пулсациите са по-лоши. Предимства: по-силна устойчивост на пренапрежение, по-голям работен цикъл, по-ниски загуби на трансформатора и по-висока ефективност.
