dürtü denetleyicisi Modern güç kaynağı devrelerine genel bakış

Modern güç kaynağı pazarı, geliştiriciye, her biri mühendislere verilen görevleri çözmeye az çok hazır olan çok çeşitli elektronik ürünler sunar. Bu makale, en tanınmış piyasa oyuncularının tekliflerini incelemeyi ve en iyi çözümleri seçmeye yardımcı olmayı amaçlamaktadır. dürtü kaynakları beslenme.

giriiş

Önceden, tasarım aşamasında fonksiyonel diyagramdaki güç sistemlerine genellikle son aşamada dikkat ediliyordu, birçok uzman ürünü bir bütün olarak iyileştirme yeteneklerini hafife aldı. İÇİNDE Son zamanlarda elektronik endüstrisinin gelişimindeki eğilimler, geliştiriciler için enerji tüketiminin azaltılması, ağırlık ve boyut özellikleri, geliştirme süresi ve ürünün nihai maliyeti gibi görevleri ön plana çıkarmıştır. Bu tür gereklilikler, cihazın güç kaynağı birimlerine karşı bir zamanlar ikincil olan tutumu değiştirmiştir, çünkü birçok açıdan, nihai ürünün, pazarın katı gereksinimlerine dayanarak rekabet edebilme yeteneği onlara bağlıdır.

Bugüne kadar, bu alandaki lider konum geleneksel olarak Power Integration tarafından işgal edilmiştir. Bu şirketin ürünleri iyi biliniyor, uygulama teknolojisi defalarca geliştirildi, bu da kendi yönündeki ölçeklerden daha ağır basan bir faktör.

Rakip ürünler için Fairchild Semiconductor'ın sunduğu güç kaynağını göz önünde bulundurun. Bu şirket, düşük maliyetli, yüksek kaliteli ve çok işlevli çözümler sunarak güç elektroniği alanında uzun süredir kendini kanıtlamıştır. Kural olarak, bu üreticinin ürünleri, yüksek derecede güvenilirlik ve performans gerektiren alanlara odaklanmıştır.

Güç kaynakları

Elektronik endüstrisindeki hemen hemen tüm ürünlerin DC gücüne ihtiyacı vardır. pil veya güç kaynağı. Ek olarak, çoğu cihazın kalitesi için artan gereksinimleri vardır. Voltaj düzenlenmeli ve ortaya çıkan dalgalanmalardan korunmalıdır. Üç tür güç dönüştürücü vardır:

• DC / DC çevirici;
• AC\DC güç kaynağı;
• DC/AC invertör.

İdeal kaynak, ortam sıcaklığı, yük veya giriş voltajındaki değişikliklere rağmen gerekli voltajları üretmelidir. Ancak, %100 verimli olmalıdır. Şek. 1 gerçek bir güç kaynağının eksikliklerini görebilirsiniz.

Pirinç. 1. Gerçek güç kaynağı

Bugüne kadar doğrusal ve var. Darbe dönüştürme, yüksek verimliliği ve güç yoğunluğu nedeniyle ilgi çekicidir. Tablo, doğrusal ve anahtarlamalı güç kaynaklarının bazı temel özelliklerini karşılaştırmaktadır. Voltaj ve akım kararlılığı genellikle doğrusal güç kaynaklarıyla, bazen büyüklük sırasına göre daha iyidir, ancak anahtarlamalı güç kaynakları, çıkış voltajı parametrelerini iyileştirmek için genellikle doğrusal çıkış regülatörleri kullanır.

Masa. Anahtarlamalı ve lineer güç kaynaklarının karşılaştırılması

Son olarak, anahtarlamalı güç kaynakları daha geniş bir giriş voltajı aralığına sahiptir. Lineer güç kaynaklarının giriş voltajı aralığı genellikle nominal değerin %10'unu geçmez ve bu da verimlilik üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Darbeli kaynaklar için, giriş voltajındaki bir değişikliğin verimlilik üzerindeki etkisi çok küçüktür veya hiç yoktur ve geniş bir giriş voltajı çalışma aralığı, şebeke voltajındaki güçlü değişikliklerle çalışmayı mümkün kılar (% 40'a kadar) . En sık kullanılan (avantajlarından dolayı) geri dönüş dönüştürücü devresidir (Şekil 2). Bu dönüştürücüleri kontrol etmek için birçok mikro devre geliştirilmiştir. Hem harici bir güç transistörü kullanan hem de boyutlarını küçülten bir güç elemanı içeren mikro montajlar vardır.

Pirinç. 2. Uyum trafosu ve galvanik izolasyonlu bir geri dönüş dönüştürücünün şeması

Yakın geçmişte, darbe genişliği modülasyonu yönteminin uygulanması ve özelliklerin kontrolü, ayrı elemanlar pahasına gerçekleştirildi. Dış görünüş Entegre devreler bu işlevleri üstlenmek, geliştirme sürecini büyük ölçüde basitleştirdi ve birkaç kez azalttı boyutlar güç kaynakları (Şek. 3). Güç Entegrasyonları ve Fairchild Semiconductor, entegre güç kaynağı kontrol devrelerinin üretiminde liderdir.

Pirinç. 3. Güç kaynaklarının evrimi

Güç Entegrasyonları Voltaj Regülatörleri

Burada, yanıp sönen ve parıldayan güçlü bir LED saçmalığı yapmak için sabırsızsınız. Evet, RGB'de bile ve sorunsuz şekilde. Bu davayı topladınız, yönlendirmeniz gereken kanal sayısına baktınız ve düşündünüz ...

▌PWM'nin nesi var?
Evet, onunla her şey yolunda, sadece genellikle sadece birkaç donanım kanalı var. Ve PWM yazılımının bir takım dezavantajları vardır. Evet, çok kanallı bir PWM oluşturmak için yalnızca bir zamanlayıcı kullanarak bunu temele alabilirsiniz, ancak kaç tane kesme çağrımız olacak?

Her bir cephe, kendi seviye değişikliği kesintisine ihtiyaç duyacaktır. Ve bu kanalların 4 değil 40'a sahip olacağımızı hayal edin? Veya 400? Evet, denetleyici kesintilerden çıkmayacak. Kesintiler birbiriyle örtüşerek titreşim oluşturur. Görev döngüsündeki herhangi bir değişiklik için tüm bu kanalların süreye göre yeniden sıralanması gerekeceği gerçeğinden bahsetmiyorum bile. Genel olarak, yine de aptalca olacak.

▌BAM bizi kurtaracak
Ama bir çözüm var. Bu yönteme BAM denir. Özü, yükü, deşarjın ağırlığına eşit bir süre ile azar azar darbelerle açmamızdır.

Sonuç olarak, yüksek ayrıklığa sahibiz, ancak aynı zamanda herhangi bir sayıda kanal için yalnızca 7 kesintiye sahibiz. Rütbelere göre.

Her şey geleneksel PWM ile aynı şekilde entegre edilmiştir. Ancak birkaç nüans var:

1. Frekans yüzer ve küçük deşarjlarda yükselir. Bir LED veya bir ısıtma yastığı için umrumda değil. Ancak motoru veya başka bir yükü sargılar veya tanklar gibi reaktif elemanlarla böyle bir sinyalle beslemezdim.
2. Küçük ölçeklerden bir büyük ölçeklere geçerken titreme gözlenir. Ancak bununla başa çıkılabilir, ayrıntılar aşağıdadır.
3. Ağırlığı büyükten küçüğe doğru vermek daha iyidir, bu nedenle ikinci noktanın etkisi daha az fark edilir.

Güç kaynaklarını değiştirmek için mikro devreler. dizin.
Yayıncı: Dodeka.

Çok iyi bir rehber. Dikkate değer, çünkü ... en sıradan çeviri veri sayfaları. Bire bir, resimden resme.
Çok sayıda çevrilmiş veri sayfası var, yalnızca dört sütundaki bir liste bir düzine sayfa alıyor. Orada bildiğim tüm dürtü mikro devrelerini buldum! Ve özellikle sevindirici olan şey, bir ev kiti için belgelerin olması. Her zaman problemlerin olduğu. Bir analog almazsanız ve üzerine kağıt çekmezseniz, boşa yazın.

DC-DC dönüşümü
voltajı değiştirmek için doğru akımİle minimum kayıplar kullanılmış DC-DC Darbe Genişliği Modülasyonu prensibi ile çalışan dönüştürücüler ( PWM, o PWM Basurman'da). Daha önceki çalışma prensibini detaylıca anlattığım yazılarımı okumadıysanız PWM, sonra size kısaca hatırlatacağım. Buradaki temel ilke, voltajın doğrusal stabilizatörlerde olduğu gibi sürekli bir akışta değil, kısa darbelerde ve yüksek frekansta sağlanmasıdır.

Yani, çıkışınızda PWM kontrolör, örneğin, önce on mikrosaniye, voltaj, örneğin on iki volt, sonra bir duraklama olur. Çıkışta hiç voltaj olmadığında aynı on mikrosaniye diyelim. Sonra, sanki anahtarı hızlı bir şekilde açıp kapatıyormuşuz gibi her şey kendini tekrar eder.

Böylece, elde ederiz dikdörtgen darbeler. Matan'ı ve özellikle entegrasyonu hatırlarsak, bu dürtüleri entegre ettikten sonra, dürtülerin ana hatlarıyla çizdiği şeklin altındaki alanı elde ederiz. Böylece, darbe genişliğini değiştirerek ve bunları entegratörden geçirerek, herhangi bir adımda ve neredeyse hiç kayıp olmadan voltajı sıfırdan maksimuma düzgün bir şekilde değiştirebilir.
Gibi bütünleştirici kapasitör görevi görür, tepe noktasında şarj olur ve duraklamalarda devreye enerji verir. Ayrıca, aynı zamanda bir enerji kaynağı olarak da hizmet eden, sadece akımı depolayan ve veren seri olarak bir jikle yerleştirilir. Bu nedenle, küçük boyutlu bu tür dönüştürücüler kolayca beslenir güçlü yük ve aynı zamanda aşırı ısınmaya neredeyse hiç enerji harcamayın.

Yetişemezsem, basitlik için anlaşılır bir hale getirdim. "kanalizasyon yatağı". Anahtar transistörün bulunduğu resme bakın PWM denetleyici benzer kapak, kanalı açar ve kapatır. kapasitör enerji biriktiren bir bankadır. Kısma bu, vana açıkken akış tarafından dağıtılan, ataletinden dolayı vana kapatıldıktan sonra bile borulardan su süren devasa bir türbindir.

Böyle bir güç kaynağını kendi başınıza geliştirmek elbette zordur, elektronik alanında iyi bir eğitim gereklidir ancak bu konuda kendinizi yormamalısınız. gelen akıllı adamlar Motorola, STM, Dallas ve diğerleri Philips'ov bizim için her şeyi buldu ve çoktan yayınladı bitmiş mikro devreler bir PWM denetleyicisi içerir. Sadece lehimlemeniz ve işin parametrelerini belirleyen bir gövde kiti eklemeniz gerekiyor ve kendiniz bir şey icat etmenize gerek yok, veri sayfaları neyin ve nasıl bağlanacağını, hangi mezheplerin seçileceğini ve hatta bazen bir hazır baskılı devre kartı çizimi. biraz ingilizce bilmen yeterli :)

UART hakkında bir makale yazarken, aklıma sapkın bir fikir geldi - UART temelinde, en doğal düşük ayrık PWM'yi düzenleyebilirsiniz!

Hafızada bir yerde bir değişken yapmak yeterlidir, burada belirli bir sıfır ve bir görev döngüsüne bir sayı yapıştıracağız ve arabellek boşaltma kesintiye uğradığında, bu sayıyı tekrar UDRE kaydına itin. Böylece, PWM üretimi gereksiz hareketler olmaksızın kendiliğinden olacaktır. Doğru, yalnızca 10 farklı PWM değeri elde edebilirsiniz, ancak ücretsiz !!!

Nasıl olduğunu anlamayanlar için UART üzerinden sürekli gönderilmesi gereken numaraları vereceğim:
start ve stop bitlerinden dolayı iki ek değer elde edeceğiz.

00000000 — 1/10
00000001 — 2/10
00000011 — 3/10
00000111 — 4/10
00001111 — 5/10
00011111 — 6/10
00111111 — 7/10
01111111 — 8/10
11111111 — 9/10

Evet ve oradaki frekanslar nefigovye elde edilebilir!
Güzellik! =))))

Şimdi birkaç kez garip bir kelimeyi lanetledim PWM. Ne olduğunu açıklığa kavuşturmanın ve netleştirmenin zamanı geldi. Genel olarak, zaten, ama yine de kursum çerçevesinde tekrar ediyorum.

Kısaca, Darbe genişliği modülasyonu(burjuva notasyonunda bu moda denir PWM — Darbe Genişliği Modülasyonu) bir analog sinyal ayarlamanın bir yoludur dijital yöntem , yani yalnızca sıfır ve birler veren bir dijital çıktıdan, sorunsuz değişen bazı değerler elde edin. Kulağa çılgınca geliyor ama yine de işe yarıyor. Ve mesele şu:

Bir motorla döndürebileceğiniz ağır bir volan hayal edin. Ve motoru açıp kapatabilirsiniz. Sürekli açarsanız, volan maksimum değere kadar dönecek ve bu şekilde dönecektir. Kapatırsanız, sürtünme kuvvetleri nedeniyle duracaktır.

Ancak motor her dakika on saniye çalıştırılırsa, volan dönecektir, ancak bundan çok uzaktır. son sürat- büyük bir atalet, çalışan bir motordan kaynaklanan sarsıntıları yumuşatır ve sürtünme direnci motorun sonsuza kadar dönmesini engeller.

Daha fazla görev döngüsü motor/dakika, volan daha hızlı döner.
-de PWMçıkışa yüksek ve düşük seviyelerden oluşan bir sinyal sürüyoruz (analojimiz için geçerli - motoru açıp kapatıyoruz), yani sıfırlar ve birler. Ve sonra tüm bunlar birleştirici bir zincirden (analojide bir volan) geçirilir. Entegrasyon sonucunda çıkış, darbelerin altındaki alana eşit bir voltaj değerine sahip olacaktır.
Orantılı kontrol sessizliğin anahtarıdır!
Yönetim sistemimizin görevi nedir? Evet, böylece pervaneler boşuna dönmez, böylece dönüş hızının sıcaklığa bağlılığı olur. Cihaz ne kadar sıcaksa, fan o kadar hızlı döner. Mantıklı mı? Mantıken! Buna karar verelim.
Elbette mikrodenetleyicilerle uğraşabilirsiniz, bazı açılardan daha da kolay olacak ama hiç de gerekli değil. Kanımca, bir analog kontrol sistemi yapmak daha kolay - montaj dili programlamasıyla uğraşmanıza gerek kalmayacak.

Kurulumu ve yapılandırması daha ucuz ve daha kolay olacak ve en önemlisi, istenirse herkes kanallar ve sensörler ekleyerek sistemi beğenisine göre genişletip geliştirebilecek. Tek ihtiyacınız olan birkaç direnç, bir çip ve bir sıcaklık sensörü. Düz kollar ve biraz lehimleme becerisinin yanı sıra.

Bu yazıda sizinle hakkında konuşacağız PWM denetleyicileri : nedir, ne için ve nerede uygulanır.

PWM - darbe genişliği modülatörü.

Televizyon ekipmanı ve diğer elektronik cihazlardaki voltajı dönüştürmek için, PWM denetleyicileri . Cihazın yardımıyla yenilikçi fikirleri ve yeni teknolojileri üretime sokmak mümkün oldu. PWM denetleyicilerinin ana avantajları mütevazı boyutlar, mükemmel performans ve yüksek güvenilirliktir.

En çok talep gören PWM modül imalatında kontrolörler darbe güç kaynağı tip. Cihazın girişindeki DC voltajı darbelere dönüştürülür dikdörtgen şekil, belirli bir frekans ve görev döngüsü ile oluşturulur. Cihaz çıkışında bulunan kontrol sinyalleri yardımı ile işlemleri gerçekleştirmek mümkündür. düzenleme yüksek güçlü transistör modülünün çalışması. Sonuç olarak, geliştiriciler bir voltaj kontrol ünitesi aldı düzenlenmiş tip.

Televizyon ekipmanında, kompakt PWM denetleyicileri yüksek talep görmektedir. Ayrıca cihazlar, diğer elektronik ekipmanlarda ve elektrikli sürücülerin hız kontrol sisteminin bileşenlerinde kullanılmaktadır. Ev aletleri. Sistem parametrelerine ve kontrol sinyaline bağlı olarak, PWM kontrolörleri güç ünitesinin hızını değiştirir. Geri bildirim, hem akım gücünün değeri hem de voltaj seviyesi ile gerçekleştirilebilir.

Televizyonda ve diğer elektronik ekipmanlarda kullanılan bir PWM kontrol cihazının tipik tasarımı, birkaç çıkışın varlığı ile karakterize edilir. Ortak pin aynı pine bağlanır. düzen modül güç kaynağı. Güç kontrol pimi ve güç pimi yan yana bulunur. Bunlardan birincisi devrenin çıkışındaki gerilimi izlemekle görevlidir ve değer eşik değerinin altına düştüğünde devreyi kapatır. İkinci çıkış, güç kaynağından sorumludur. düzen .

Çıkış voltajı ilgili çıkıştan alınır. İki kollu ve tek kollu PWM denetleyicileri vardır. Bunlardan ilki, standart transistörleri kontrol etmek için kullanılır. Kapatılması gerekirse, kontrolör ilgili kontağı ortak bir kabloya kapatır. Bipolar tip bir transistörle çalışırken, ayar için akım gücünde bir değişiklik gerektiğinden tek kollu bir kaskad kullanılır. Transistörü kapatmak için akım geçişini yasaklamak gerekir. Bu nedenle kapanış ortak iletişim kullanılmamış.

Televizyon ekipmanında kullanılan PWM denetleyicileri, aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir:

• Cihazlar, yüksek doğruluk derecesine sahip bir referans voltajı üretebilir. Genellikle bu çıkış ortak bir kablo ile değiştirilir. Bu durumda, çıkış değerinin stabilizasyon kalitesini artıran 1 mF veya daha fazla kapasitans kullanılır.

• Akım sınırlayıcı, karşılık gelen çıkıştaki voltaj eşikten önemli ölçüde yüksek olduğunda tetiklenir. Bu durumda, güç anahtarları otomatik olarak kapatılır.

• Yumuşak başlatma, çıkış darbelerinin değerini kademeli olarak hesaplanan değerlere yükseltmek için kullanılır. Karşılık gelen çıkış ile ortak tel arasındaki kapasitansın varlığı, kademeli şarjına yol açar. Sonuç olarak, istenen değere ulaşılana kadar her darbe genişler.

Modern güç kaynakları çeşitli ekipmanlar için PWM kontrolörleri temelinde tasarlanmıştır. Modülün ömrü bileşenlerin kalitesine bağlıdır. PWM denetleyicilerinin voltaj kaynağı devrelerine dahil edilmesindeki temel amaç, kararlı bir çıkış voltajı sağlamaktır. Kontrolörlerin küçük boyutları, onlara transformatör kullanan standart devrelere göre bir avantaj sağlar.

Kullanılan PWM denetleyicileri güç kaynakları , çıkış voltajını stabilize etmenin yanı sıra, birkaç ek özellik daha uygularlar. Darbe genişliği modülasyonunun kullanılması, sinyalin büyüklüğünü kontrol etmenizi sağlar. Bu durumda, darbenin uzunluğunu ve görev döngüsünü değiştirmek mümkündür.

PWM denetleyicileri, kullanım alanlarını önemli ölçüde genişletebilen yüksek verimlilik oranlarına sahiptir. Bu özellikle ses ekipmanı için geçerlidir. Ek olarak, güç kaynaklarında PWM kontrolörleri kullanıldığında, mevcut cihaz güç aralığı önemli ölçüde genişler.

PWM denetleyicilerine dayalı cihazlar evrenseldir ve yalnızca televizyon ekipmanında değil, diğer birçok cihazda da kullanılabilir. Çeşitli elektrikli ekipman için güç kaynakları, bu kontrolörlere dayalı olarak gerçekleştirilir. Cihazların kullanımı, işletim ekipmanının maliyetini azaltır ve kalitesini artırır. Yüksek verimlilik, PWM denetleyicilerine dayalı kaynakların geliştirilmesini umut verici ve talep gören bir faaliyet alanı haline getirir.

Makale, modern ağ anahtarlamalı güç kaynakları oluşturmak için mükemmel bir temel oluşturan ON Semiconductor'ın PWM denetleyicilerine genel bir bakış sunar. Tanınmış bir üretici ve güç kaynağı ve enerji tasarrufu konusunda küresel bir uzman olan ON Semiconductor, aralarından seçim yapabileceğiniz çok çeşitli PWM denetleyici IC'leri sunar. Mikro devreler, düşük maliyet, yüksek dönüştürme verimliliği, bekleme modunda daha düşük güç tüketimi nedeniyle verimlilik, yerleşik koruma kompleksinin varlığıyla sağlanan yüksek güvenilirlik ve ayrıca düşük seviye AMY.

giriiş

Şebeke güç kaynağı, yapıdaki en kritik düğümlerden biridir. elektronik ekipman. En önemli parametreler ağ dönüştürücü: giriş voltajı çalışma aralığı, bekleme modunda güç tüketimi, genel boyutlar, güvenilirlik, elektromanyetik uyumluluk ve maliyet. Şebekeyle çalışan modern ekipmanların büyük çoğunluğu, anahtarlamalı güç kaynakları kullanır. Ağ anahtarlamalı güç kaynağı, çıkış devrelerinin şebeke voltajından galvanik izolasyonunu sağlar. Dekuplaj, güç devresinde darbe trafosu ve devrede optokuplör kullanılarak sağlanır. geri bildirim.

Anahtarlamalı ağ güç kaynağının temel öğesi, PWM denetleyici yongasıdır. PWM kontrol cihazının ana işlevi, darbe transformatörünün birincil devresindeki güç transistörünü (transistörler) kontrol etmek ve bir geri besleme sinyali kullanarak çıkış voltajını belirli bir seviyede tutmaktır. Modern PWM denetleyicilerinin yapısı, güç kaynağının verimliliğini ve güvenilirliğini artıran ek işlevler de sağlar:

• güç transistörlerinin kontrol devresindeki darbelerin akım ve görev döngüsünün sınırlandırılması;
• Güç kaynağından sonra dönüştürücünün yumuşak başlangıcı ( yumuşak başlangıç);
• yüksek voltajlı giriş voltajından yerleşik dinamik güç kaynağı;
• "düşüşler" ve "emisyonlar" ortadan kaldırılarak giriş voltajı seviyesinin kontrolü;
• güç trafosu devresinde ve çıkış doğrultucunun çıkış devrelerinde kısa devreye karşı koruma;
• kontrolörün sıcaklık koruması ve ayrıca bir anahtar eleman;
• dönüştürücünün düşük ve yüksek giriş voltajında ​​çalışmasının engellenmesi;
• bekleme modu ve yükte azaltılmış akımla mod için kontrolün optimizasyonu (döngüleri atla veya azaltılmış bir dönüşüm frekansına geç);
• EMP seviyesi optimizasyonu.

Makalede ele alınan PWM denetleyicilerinde, güç trafosunun birincil devresindeki akımı kontrol eden yerleşik bir güç transistörü yoktur.

Güç aşaması kontrol modunun temel parametreleri

Belirli bir uygulamanın gereksinimlerine bağlı olarak, kontrolör şunları kullanabilir: farklı şemalar güç anahtarı kontrolü için çıkış aşaması, geri besleme kontrolü türü (akım veya voltaj) ve ayrıca çeşitli frekans dönüştürme modları. PWM kontrol cihazının çıkış aşaması tipi, dönüştürücünün topolojisini belirler.

Ağ dönüştürücülerinin topoloji türleri:

• geri dönüş;
• düz koşu;
• itme çekme;
• yarım köprü;
• kaldırım;
• yarı rezonans.

Tablo 1, anahtarlamalı ağ güç kaynaklarının yapımında kullanılan temel devre topolojilerinin özelliklerini göstermektedir.

Tablo 1. Anahtarlamalı güç kaynaklarının yapımında kullanılan temel devre topolojileri

geri dönüş dönüştürücü

Birçok düşük güçlü anahtarlamalı güç kaynağının yapıldığı ana şema, bir geri dönüş dönüştürücüsüdür (Şekil 1). Bu devre birini dönüştürür sabit basınç darbe genişliği modülasyonu (PWM) veya darbe frekansı modülasyonu (PFM) yoluyla çıkış voltajını ayarlayarak diğerine. Darbe genişliği modülasyonu, sabit bir frekansta bir anahtarın açık kalma süresinin oranının değiştirilmesine dayalı bir kontrol yöntemidir. Bir flyback dönüştürücüde, trafoda daha fazla enerji depolanıp yüke aktarılabilmesi için anahtarın açık durumda kalma süresi, kapalı durumda kalma süresinden daha uzundur.

Pirinç. 1. Tipik şema geri dönüş dönüştürücü

İleri dönüştürücü

Bir başka popüler anahtarlamalı güç kaynağı konfigürasyonu, ileri dönüştürücü devresi olarak bilinir ve Şekil 1'de gösterilmektedir. 2. Bu devre flyback devresine çok benzese de bazı temel farklılıklar vardır. Bir ileri dönüştürücü, enerjiyi bir transformatörde değil, bir çıkış indüktöründe (kısma bobini) depolar. Transformatördeki sargıların başlangıcını işaretleyen noktalar, anahtar transistör açıkken sekonder sargıda voltajın göründüğünü ve akımın VD1 diyotundan indüktöre aktığını gösterir. Bu devre, kapalı duruma göre daha uzun bir açık duruma, daha yüksek bir ortalama sekonder gerilime ve daha yüksek bir çıkış yük akımına sahiptir.

Pirinç. 2. Hat gerilimi ileri dönüştürücü

İtme-Çekme İleri Dönüştürücü

Şek. Şekil 3, her iki anahtarın da transformatörün birincil devresine dahil edilmesi dışında ileri dönüştürücünün bir varyasyonu olan bir itmeli-çekmeli dönüştürücüyü göstermektedir.

Pirinç. 3. Bir ileri itme-çekme dönüştürücü şeması

ON Semi PWM kontrolör yelpazesi, farklı çıkış aşaması topolojisine, kontrol tipine, frekans kontrol moduna ve ayrıca ek yerleşik işlevlere sahip mikro devreleri içerir. Tablo 2, şu anda üretilen ON Yarı PWM denetleyicilerinin ana parametrelerini göstermektedir.

Tablo 2. Ağ anahtarlamalı güç kaynakları için ON Yarı PWM denetleyicilerinin ana parametreleri

En yeni PWM denetleyicilerinin yongalarının yapısının çok benzer olduğu belirtilmelidir. Ana farklılıklar topoloji tipi, düzenleme modu (akım/gerilim), frekans kontrolü(frekans sabiti veya değişken) ve ayrıca kritik durumlar tespit edildiğinde çalışma mantığı. PWM denetleyicisinin yapısı, durum makinesini tanımlayan mantığı içerir. Geçiş otomat devresi, karşılaştırıcılar, tetikleyiciler, zamanlayıcılar ve mantık elemanları üzerinde uygulanmaktadır. Kontrolörün ana durumları: frekans üretecinin ilk çalıştırılması, çalışma moduna çıkış, yük akımının uyarlamalı izlenmesi ve optimum modun seçimi, kritik durumların tespiti, acil durum moduna geçiş, arızalardan sonra otomatik kurtarma .

İş koruması ve güvenlik

Şebeke konvertörleri, trafo sargılarındaki veya yükteki kısa devreler nedeniyle aşırı akım yüklenmesi durumunda güç elemanlarının özelliklerini bozmadan çalışma sırasında yeterli düzeyde güvenlik sağlamalıdır. Bir kısa devre, öncelikle optokuplör aracılığıyla geri besleme sinyalinin aniden kaybolmasıyla algılanır. Transistörün aşırı ısınmasını ve transformatörü doyurmasını önlemek için çıkış transistörü sürücüsünü devre dışı bırakmanız gerekir. Bununla birlikte, başlatma işlemi sırasında, geri bildirim sinyali de bir süre yoktur. Bu iki durumun tespit edilmesi gerekmektedir. Bazı düşük maliyetli kontrolörlerde kısa devre koruması uygulanmaz. Bu gibi durumlarda meydana gelen bir kısa devre, kontrolsüz sonuçlara yol açacak ve dönüştürücünün güç elemanlarının saniyeler içinde tahrip olmasına yol açabilecektir. Kısa devre birkaç tipte olabilir - yükün kendisinde, sargılarda, çıkış redresörünün elektrolitik kondansatöründe, doğrultucu diyotlar. Deterministik durumların getirilmesi, otomatın karmaşıklığını artırır, ancak dönüştürücünün güvenilirliğini artırır.

Acil engelleme işlevi

Uygulama için uygun bir denetleyici seçerken geliştirici, durum makinesinin mantığına, özellikle de acil durumların çalışma mantığına özel dikkat göstermelidir. Kritik durumlar tespit edildiğinde acil durum moduna geçiş, hem zorlamalı akım sınırlamasını hem de dönüştürücü çalışmasının tamamen bloke edilmesini içerebilir. Engellendiğinde, PWM ana osilatörü durur ve güç transistörü için aktif sinyal engellenir. Mikro devrelerin tipine veya modifikasyonlarına bağlı olarak, iki engelleme senaryosu (Mandal) mümkündür.

İlk durumda, engelleme tetiklendikten sonra, dönüştürücü bu durumda "kilitlenir" ve bu duruma neden olan koşul zaten ortadan kalkmış olsa bile değiştirmez. Dönüştürücünün çalışmasının geri yüklenmesi ancak şebeke gerilimi kapatıldıktan sonra mümkündür ve tekrar kapama beslenme.

İkinci durumda, otomatik kurtarma girişimleri uygulanır. normal operasyon dönüştürücü. Bunun için kontrolör yapısında yaklaşık 1,5 saniyelik bir zamanlayıcı başlatılır. Bu süre geçtikten sonra kontrolör kritik durumlar için tekrar kontrol eder ve devam ederse engelleme devam eder. Bu durumda led gösterge ağ kaynağı 1,5 saniyelik bir süre ile yanıp sönecektir. Otomatik kurtarma, yalnızca bir voltaj düşüşü tarafından tetiklendiğinde gerçekleşir.

Dahili dinamik güç kaynağı

Yerleşik dinamik güç kaynağı (Dynamic Self-Supply, DSS), dönüştürücünün güvenilir bir şekilde başlatılmasını ve aynı zamanda kapalı durumda düşük güç tüketimini garanti eder. Yerleşik dinamik güç kaynağı, darbe transformatörünün tasarımını büyük ölçüde basitleştirir, çünkü mikro devreye güç sağlamak için ek bir sargı kullanmaya gerek yoktur.

Dinamik güç kaynağı, dönüştürücünün başlangıcında denetleyiciye güç sağlar ve ayrıca denetleyici güç sargısındaki besleme voltajının kısa bir süre için örneğin aşırı yüklenmeler sırasında kaybolduğu durumlarda denetleyici devresini besler. Mikro devrenin başlangıç ​​akımı üreteci, dönüştürücünün sorunsuz bir şekilde çalışmasını sağlar. Dönüştürücüyü çalıştırdıktan sonra, transformatörün besleme sargısından güç sağlanır. Dinamik güç kaynağının olmadığı ve gücün her zaman yalnızca hattan sağlandığı mikro devre modifikasyonları vardır. yüksek voltaj. Bu bir yandan tüketimin artmasına neden olurken, diğer yandan transformatörün ek bir besleme sargısına ihtiyaç duymaz. Yüksek voltajlı güç girişi, denetleyiciyi kapatmanıza (kahverengi durum) veya çok yüksek voltajı (hat aşırı voltajı) kapatmanıza izin veren bir düşük güç dedektörüne sahiptir. Bu koruma hem AC hem de düzeltilmiş giriş voltajıyla çalışır ve voltaj dalgalanmasından bağımsızdır. DSS, senkronize bir tepe detektörü kullanır.

düşük frekans modu

En son kontrolörler bir frekans katlama modu kullanır. Geri besleme sinyali eşiğin altına düştüğünde düşüş meydana gelir. Dönüştürme sıklığını azaltmak, bekleme tüketimini azaltır.

Yumuşak Atlama Modu

Frekans döngüsü atlama modu, bekleme tüketimini azaltmanıza olanak tanır. Geri besleme sinyali genlik seviyesi ayarlanan eşiğin altına düştüğünde mod etkinleştirilir. Yumuşak Atlama ve Frekans katlama, denetleyicinin bir yapısal modülünde uygulanır.

Dahili osilatör titremesi nedeniyle EMI azaltma (Dahili frekans titremesi)

Sabit bir frekansta çalışan kontrolörler için, küçük bir frekans modülasyonu merkez frekansı (titreşim) etrafında. Titremenin varlığı dönüştürücünün çalışmasını etkilemez, ancak EMI spektrumunu "bulanıklaştırmanıza" ve böylece dönüştürücü devresinde ve dönüştürücünün diğer güç devrelerinde indüklenen elektromanyetik radyasyonun genliğini azaltmanıza olanak tanır.

Rampa telafisi - geri besleme testere dişi telafisi

PWM kontrolörlerinin en son gelişmelerinde, geri besleme sinyalinin testere dişi kompanzasyonu kullanılmaktadır. Bu, düzenleme sürecinde stabilizasyon modunu iyileştirmenizi sağlar.

Çift seviyeli OCP - iki seviyeli aşırı akım koruması

Yük ve güç devrelerinde Aşırı Akım Koruması iki adettir. çeşitli seviyeler. Düşük bir seviyede, denetleyici düzenleme yeteneğini korur, ancak uzun başlangıç. Açık yüksek seviye kontrol sinyali kaybolduğunda, normal zamanlayıcı başlatılır. Bu, güç kaynağının kısa süreliğine kritik güçte çalışmasına izin verir. Akım koruması yalnızca geri besleme devresindeki sinyale bağlıdır.

Yukarıdaki işlevler, ON Semi PWM denetleyici yongalarının - NCP1237/38/88 ve NCP1379/80 serisi yongalarının en son geliştirmelerinde tam olarak uygulanmaktadır.

NCP1237, NCP1238, NCP1287 ve NCP1288 PWM denetleyicilerinin yapısı

Bu tür mikro devreler, pin çıkışı ve anahtarlama devresinde neredeyse aynıdır. Sabit bir dönüşüm frekansına sahip bir akım kontrol modu kullanırlar. Mikro devreler, galvanik izolasyonlu (trafo, kontrol - bir optokuplör aracılığıyla voltaj geri bildirimi, akım geri beslemesi - bir güç transformatörünün ek bir sargısı aracılığıyla) geri dönüşlü dönüştürücülerde (Geri Bildirim) kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Şek. 4 gösterilen yapısal şema PWM denetleyicisi NCP1237.

Pirinç. 4. NCP1237 PWM kontrol cihazının yapısal diyagramı

Yerleşik Dinamik Kendi Kendine Besleme (DSS) devresi, tasarımı basitleştirir ve ekstraları azaltır. Atlama döngülerine sahip Soft-Skip modunun varlığı, bekleme modunda düşük tüketimi korurken hafif yüklerde gelişmiş dönüşüm verimliliği sağlar. Ayrıca, histerezis ile dönüştürme frekansının 31 kHz'e (frekans katlama) düşürülmesini de destekler. Mod aktivasyon eşiği 1,5 V'tur, çalışma moduna ters geçiş, eşik 1 V aşıldığında gerçekleşir. Geri besleme sinyali voltajı 0,7 V eşiğinin altına düştüğünde, Soft-Skip döngü atlama modu etkinleştirilir; trafo ve kapasitörlerde meydana gelen akustik gürültüyü daha da azaltmak için daha ucuz trafolar kullanın. Yerleşik iki eşikli koruma zamanlayıcısı, akım dalgalanmaları nedeniyle kontrol devresinin çalışmasındaki arızalara ve bozulmalara karşı koruma sağlar. Yerleşik frekans jitter şekillendirme devresi, spektrum bulanıklığı ve en yüksek EMI seviyelerinin azaltılmasını sağlar. Kontrolör ayrıca şunları içerir: yeni düzen başlatma devresi ile birlikte akım sensöründen gelen sinyal seviyesini devrede olduğu gibi değerlendirmenizi sağlayan yüksek voltaj aşaması alternatif akım voltajı ve DC doğrultulmuş voltaj devresinde. ON Semiconductor, yüksek voltajlı denetleyici giriş teknolojisini kullanır, bu nedenle NCP1288'e doğrudan yüksek voltajlı güç rayına güç verilebilir.

NCP1237 için engelleme modu (Şekil 5) iki koşuldan biri ile etkinleştirilebilir: aşırı gerilim nedeniyle gerilim seviyesi Mandal girişindeki eşiğin üzerine çıktığında veya bir termistör nedeniyle gerilim belirtilen başka bir eşiğin altına düştüğünde Olumsuz sıcaklık katsayısı güç transistörünün üzerinde duruyor.

Pirinç. 5. NCP1237 PWM kontrol cihazını açmak için tipik devre

HV başlatma akımı kaynağı, VCC kondansatörünü eşik voltajı VCC'ye (açık) şarj eder ve giriş voltajı VHV'den (başlangıç) büyük olduğu sürece çalışır ve açma modunu sağlar. Kontrolör daha sonra üretir pürüzsüz başlangıç Düzenleme modunu açmadan önce akım tüketiminin doğrusal olarak arttığı Yumuşak Başlatma. Yumuşak başlatma süresi boyunca, engelleme göz ardı edilir ve engelleme akımı iki katına çıkar, böylece engelleme pimi giriş kapasitörünün hızlı ön şarjı sağlanır.

Mikro devreler, çıkışta kısa devreye karşı korumaya sahiptir.

Dönüşüm frekansı 65/100/133 kHz'dir ve mikro devrelerin modifikasyonu ile belirlenir. Mikro devreler, özellikle endüstriyel uygulamalar için önemli olan -40 ile +125 °C arasındaki geniş bir sıcaklık aralığında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Tipik kontrolör uygulamaları:

• yazıcılar, monitörler için ağ güç kaynakları;
• şarj cihazı piller için;
• yerleşik ağ ev aletleri kaynakları.

Mikro devrelerin fonksiyonel farklılıkları

NCP1238B ve NCP1288B çip modifikasyonları için otomatik kurtarma destek fonksiyonları vardır. NCP1237'de iki eşikli bir OCP devresi bulunurken NCP1238'de yoktur. Temel Farklılıklar seri çipler arasında Tablo 3'te gösterilmiştir.

Tablo 3. NCP12xx serisi PWM denetleyicilerinin modifikasyonları arasındaki temel farklar

NCP1379/80 Serisi PWM Kontrol Cihazları

Mikro devreler öncelikle uygulama için yönlendirilmiştir. ağ bağdaştırıcıları yüksek güçlü (AC/DC Duvar Adaptörleri). NCP12xx serisinden temel farkı, yüksek akım taşıma kapasitesi sağlayan yarı rezonans modudur. Düzenleme için voltaj geri beslemesi kullanılır. Şek. Şekil 6, NCP1379 PWM denetleyici çipinin bir blok diyagramını göstermektedir.

Pirinç. 6. NCP1379 çipinin yapısı

Bu serinin mikro devrelerinde başlatma aşaması için dinamik güç kullanılmaz. Güç, giriş voltajı giriş barasından bir direnç ve transformatörün besleme sargısından bir diyot aracılığıyla sürekli olarak sağlanır. NCP1379 ve NCP1380, daha düşük bir frekansa geçerek azaltılmış akım yükü ile ultra düşük bekleme gücü ve yüksek verimlilik sağlar.

NCP1237/38/87/88 serisi mikro devrelerden farklı olarak NCP1379/80 serisi mikro devreler için bloklama, diğer koşullara göre gerçekleşir. Aşırı güç koruması (OPP) veya yüksek akım koruması uygulanır. Akım sensörü olarak transformatörün ek bir sargısı kullanılır. Sargıdan gelen sinyal, NCP1379 / 80 mikro devrelerinin 1. pimine beslenir. Çıkış 1'in girişindeki sinyal, yalnızca sıfır geçiş noktasındaki ilk başlatmanın durumunu (Sıfır Geçiş Tespiti) kontrol etmez, aynı zamanda yükteki akımın kritik eşiğin üzerindeki fazlalığı tahmin edilir. Şek. Şekil 7, NCP1379 PWM denetleyicisi için tipik bir bağlantı şemasını göstermektedir.

Pirinç. 7. NCP1379 PWM kontrol cihazını açmak için tipik devre

NCP1379/80 mikro devreleri dahili termal korumaya sahiptir (Dahili Kapatma).

Tablo 4. NCP1379/80 serisi PWM denetleyicilerinin modifikasyonları arasındaki temel farklar

NCP1380 mikro devrelerinin modifikasyonları arasındaki farklar, ilk başlatma devrelerinin mantığı ve koruma devrelerinin çalışması ile belirlenir.

Değişikliklerde ya engelleme (Latch) uygulanır ya da bir hatadan sonra otomatik kurtarmaya izin verilir (Otomatik Kurtarma). Kilitleme, örneğin bir kısa devre durumunda, yük devresinde aşırı akım algılandığında etkinleştirilir. Kısa devre durumu 80ms'lik bir zamanlayıcı tarafından belirlenir. 80 ms'den fazla bir aşırı akım tespit edilirse, durum acil durum olarak değerlendirilir ve konvertörün çalışması bloke edilir.

Girişte aşırı gerilime, düşük gerilime ve ayrıca çıkış transistörünün aşırı ısınmasına karşı koruma, NCP1379/80 mikro devrelerinin 7. çıkışının girişinde bulunan iki eşikli bir dedektör aracılığıyla gerçekleştirilir. Yalnızca tüm koruma türlerinin tek bir çipte hemen uygulanmadığı, yalnızca belirli kombinasyonların uygulandığı dikkate alınmalıdır. NCP1380 yongasının dört modifikasyonu, bir dizi özel koruma seçmenize izin verir.

Buna göre, NCP1380 modifikasyonları için tipik anahtarlama devreleri biraz farklıdır (Şekil 8, 9).

Pirinç. 8. NCP1380A / B mikro devrelerinin modifikasyonlarını açmak için tipik şema

Pirinç. 9. NCP1380C / D mikro devrelerinin modifikasyonlarını açmak için tipik şema

Dikkate alınan PWM kontrolörleri, zorlu çalışma koşullarına direncin ve cihazın maliyetinin seçimin temel faktörleri olduğu uygulamalar için tasarlanmıştır.

Edebiyat

1. AND8344/D Bir LCD TV Uygulaması güç kaynağı NCP1392B, NCP1606 ve NCP1351B ile Hazırlayan: Jaromir Uherek ON Semiconductor.
2. Romadina I. ON Ekonomik bekleme moduna sahip ağ güç kaynakları için yarı iletken kontrolörler // Bileşenler ve teknolojiler. 2009. 7 numara.
3. Veri sayfası NCP1237 Flyback Dönüştürücüler için Sabit Frekanslı Akım Modu Denetleyicisi.
4. Veri sayfası NCP1288 Flyback Dönüştürücüler için Sabit Frekanslı Akım Modu Denetleyicisi.
5. Veri sayfası NCP1379 Yüksek Güçlü Üniversal Çevrimdışı Sarf Malzemeleri için Yarı Rezonant Akım Modu Denetleyicisi.
6. Veri Sayfası NCP1380 Yüksek Güçlü Üniversal Off-Line Sarf Malzemeleri için Yarı Rezonant Akım Modu Denetleyicisi.

Bugüne kadar, yaklaşık 14 farklı anahtarlamalı güç kaynağı topolojisi geliştirilmiştir (Tablo 1). Her biri, kendi problem yelpazesini çözmek için kullanılmasına izin veren benzersiz özelliklere sahiptir.

Tablo 1. Anahtarlamalı güç kaynaklarının yapımında kullanılan temel devre topolojileri

topoloji	şema	Güç, Sal	uygulama alanı	özellikler
geri dönüş (geri dönüş)		300'e kadar	Ev aletleri (TV, DVD vb.) için güç kaynakları, güçlü şarj cihazları ve dış üniteler beslenme.	Devre basitliği, düşük maliyet
ileri (ileri besleme)		300'e kadar	Ev aletleri (TV, DVD vb.) için güç kaynakları, güçlü şarj cihazları, harici ve yerleşik güç kaynakları.	Azaltılmış Gürültü, Düşük Çıkış Voltajlarında Geliştirilmiş Verimlilik
yankılanan (rezonans)		300'e kadar	Ev aletleri için güç kaynakları (TV, DVD, vb.)	Yüksek çalışma frekansı ve sonuç olarak küçük boyutlar, girişim filtreleme kolaylığı
itme çekme (itme çekme)		100…5000	Ev, endüstriyel ve otomotiv ekipmanları için harici ve yerleşik güç kaynakları	Azaltılmış girişim
yarım köprü (yarım köprü)		100…1000	Harici ve yerleşik güç kaynakları (ör. bilgisayarlar)	Küçük boyutlar Azaltılmış girişim
Köprü (tam köprü)		100…3000	Bloklar kesintisiz güç kaynağı, şarj cihazı	Verimliliği arttırmak

Bugün, neredeyse tüm modern trafo anahtarlama güç kaynaklarının "kalbi" orta ve yüksek güçözel bir IC'dir, iş yöneticisi harici güç transistörü/transistörleri. Bu tür kaynakların büyük çoğunluğunda, güç transistörlerinin çalışmasını kontrol etmek için çeşitli modlar kullanılır: darbe genişliği (PWM - PWM), frekans darbesi (FPM - PWM), yarı rezonans (QR). Ayrıca, verimliliği artırmak için genellikle karma bir mod kullanılır: düşük çıkış gücünde PFM veya yarı rezonans modları ve orta ve yüksek güçlerde PWM.

PWM denetleyicilerinin görevleri ve işlevleri, yalnızca harici güç transistörlerini kontrol etmeye ve çıkış voltajını belirli bir hata ile gerekli seviyede tutmaya indirgenmez. Aslında, bu işlevlerin listesi hatasız içerir:

anahtar transistörlerin durumunun kontrolü (akım sınırlaması ve kontrol darbelerinin görev döngüsü);

güç kaynağından sonra yumuşak başlangıç ​​(yumuşak başlangıç);

giriş voltajı seviyesinin ve "düşüşlerinin" ve "emisyonlarının" kontrolü;

güç trafosunun ve çıkış doğrultucunun çıkış devrelerinin arıza koruması;

kontrolörün kendisinin sıcaklık kontrolü (daha az sıklıkla güç transistörleri).

Geleneksel olarak, tüm STMicroelectronics PWM denetleyicileri (Tablo 2) üç gruba ayrılabilir: voltaj kontrolü, akım kontrolü ve karma kontrol.

Tablo 2. STMicroelectronics PWM kontrol cihazlarının kısa özellikleri ve parametreleri

SG2525A/SG3524/SG3525A- her tür anahtarlamalı güç kaynağı oluşturmak için (üreticinin beyanına göre) ve gerekli harici bileşenlerin sayısını en aza indirmek için özel olarak tasarlanmış, sabit dönüştürme frekansına sahip bir dizi voltaj kontrollü PWM kontrol cihazı (Şekil 1).

Pirinç. 1.

Bu, yerleşik bir referans güç kaynağının (+5,1 V ±% 1) varlığı, çalışma frekansını harici bir RC devresi ile kontrol etme yeteneği, ölü zaman aralığının uzunluğu - bir harici dirençle mümkün oldu. yumuşak başlatma süresinin süresi - bir harici kapasitör (SOFT-START çıkışı), harici güç transistörlerini veya harici bir düşük güçlü transformatörü sürmek için dahili sürücüler (±200 mA) ile. Yukarıdakilerin hepsine ek olarak IC, tek bir harici saat sinyalinden (SYNC pimi) birden çok kaynağı senkronize etme yeteneği ve harici güç transistörlerinin akım korumasını (KAPATMA pimi) sağlar. Kapsam - küçük ve neredeyse tüm DC / DC dönüştürücüler orta güç(Şek. 2 ve Şek. 3).

Pirinç. 2.

Pirinç. 3.

UC2842B/3B/4B/5B ve UC3842B/3B/4B/5B — 8 pimli SO ve MiniDIP paketlerinde barındırılan popüler bir küçük boyutlu, sabit frekanslı, akım kontrollü PWM denetleyici serisi (Şekil 4).

Pirinç. 4.

Yaklaşık 10 yıldır üretilmiş olmasına rağmen, esas olarak düşük maliyet ve yüksek güvenilirlik, kısmen de uygulama kolaylığı nedeniyle hala en popüler serilerden biri olmaya devam ediyor. 8,2…30 V'a kadar giriş voltajına sahip tek çevrimli DC/DC dönüştürücüler oluşturmak için tasarlanmıştır. Harici bir alanı kontrol etmek için RC jeneratörü (çalışma frekansı 500 kHz'e kadar), dahili güçlü sürücü (±200 mA) veya iki kutuplu transistör, yerleşik bir termal olarak stabilize edilmiş referans kaynağı +5 V ± %1, gerekli koruma işlevlerine sahip bu IC serisine dayalı geri dönüş güç kaynaklarının oluşturulmasına izin verir - giriş aşırı voltaj koruması, akımla harici bir güç transistörünün korunması, sıcaklık koruması IC'nin. Dahili akım karşılaştırıcısının (Current Sense) yanlış çalışmasını, sözde harici bir güç transistörünü değiştirirken meydana gelebilecek olası girişim nedeniyle dışlamak için. transistörün anahtarlandığı andan itibaren sabit bir süre (yaklaşık 100 ns) için karşılaştırıcı engelleme modu (Ön Kenar Boşaltma) (Şekil 5).

Pirinç. 5.

Seri Özelliği — harici bir güç transistörünün akım kontrolü, galvanik olarak izole edilmiş ek geri besleme devrelerinin (optokuplör) devreden çıkarılmasını mümkün kılar, bu da son DC/DC dönüştürücünün boyutlarını ve maliyetini önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılar. Ek olarak, düşük güçlü dönüştürücüler (3 W'a kadar) oluştururken, harici bir güç transistörünü hariç tutmak ve bunun yerine yerleşik çıkış sürücüsünü kullanmak mümkündür.

L5991/L5991A - akım kontrollü bir dizi PWM denetleyicisi, yüksek frekansçalışma (1 MHz'e kadar) ve artırılmış işlevsellik (Şek. 6).

Pirinç. 6.

Bu IC serisinin ayırt edici özellikleri şunları içerir: güçlü bir sürücü için 1 A'ya kadar çıkış akımına sahip güçlü bir sürücü alan etkili transistör, programlanabilir yumuşak yolverme, hem girişte (Slave) hem de çıkışta (Master) senkronizasyon yeteneği, akım tüketimini 120 μA'ya düşüren kapatma girişi, harici RC devreleri ile maksimum görev döngüsünü sınırlama yeteneği, verimliliği artıran bir Bekleme modunun varlığı (az yük ile veya yüksüz çalışma). Seri, güçlü DC/DC geri dönüşlü dönüştürücüler oluşturmak için tasarlanmıştır.

Dahili akım karşılaştırıcısının (Current Sense) yanlış çalışmasını, sözde harici bir güç transistörünü değiştirirken meydana gelebilecek olası girişim nedeniyle dışlamak için. transistörün anahtarlandığı andan itibaren sabit bir süre (yaklaşık 100 ns) için karşılaştırıcı engelleme modu (Ön Kenar Boşaltma) (Şekil 7).

Pirinç. 7.

L6566A/L6566B/L6668 — orta ve yüksek güçlü geri dönüşlü darbe voltaj dönüştürücülerinin bir parçası olarak çalışmak üzere özel olarak tasarlanmış bir dizi çok işlevli PWM denetleyicisi (Şekil 7). Ayırt edici özellikleri IC: iki seçilebilir çalışma modu - sabit frekans modu (Sabit Frekans - FF) ve yarı rezonans modu (Yarı rezonans - QR). Harici RC devresinin değerleri ile belirlenen sabit frekans modunda çalışma frekansı. Ek bir FMOD girişi, kaynaktan gelen paraziti azaltmanıza izin veren frekans modülasyonu modunda çalışmanıza olanak tanır. IC, ilk başlatma için yüksek voltaj girişli yerleşik bir güç kaynağına sahiptir.

Ayrı olarak, kaynağın sürekli ve aralıklı akım modlarının eşiğinde çalıştığı yarı rezonans modunda IC'nin çalışmasının özelliklerini belirtmekte fayda var. Bu amaçla içinde güç transformatörü için ek bir sargı sağlanmalıdır. tam tanım güç transistörünün açılma anı. Bu modda dönüştürücünün maksimum verimliliği elde edilir: düşük yüklerde çalışma frekansı düşüktür ve güç transistöründeki kayıplar minimumdur. Orta ve ağır yükte çalışma frekansı, harici RC devresi tarafından belirlenen ayarlı frekansa yükselir.

L6566A/L6566B/L6668, öncelikle tek ve çok kanallı orta ve yüksek güçlü AC/DC dönüştürücüler için tasarlanmıştır (Şekil 8). Ana uygulamalar, dizüstü bilgisayarlar, ev aletleri, endüstriyel ekipman için dahili güç kaynakları vb. için harici güç kaynaklarıdır.

Pirinç. 8.

Çözüm

Bugüne kadar, STMicroelectronics PWM denetleyici aileleri, ucuz, güvenilir çok işlevli ve aynı zamanda küçük, orta ve yüksek güçlü, kullanımı kolay anahtarlamalı güç kaynakları arasında güvenle ve sıkı bir şekilde bir niş işgal etti. Çoğunlukla, her zamanki gibi bulunabilirler. Ev aletleri(bilgisayarlar, dizüstü bilgisayarlar, DVD oynatıcılar, LCD TV'ler ve monitörler vb.) ve karmaşık endüstriyel ve tıbbi ekipmanlarda. Bunun nedenlerinden biri, küçük boyutlu 8- ve 16-pin SO- ve DIP paketlerinde yüksek işlevsellik ile çok düşük fiyat, artırılmış yüksek güvenilirlik yaşam döngüsü(birçok geliştiricinin deneyimine göre). Bazı serilerin on yılı aşkın bir süredir sürdürülen büyük popülaritesi, güç kaynağı üreticilerine STMicroelectronics'in PWM kontrolörlerinin uzun yıllar boyunca durdurulmayacağına dair kesin bir garanti veriyor.

Teknik bilgi edinme, numune siparişi verme, teslimat -
e-posta:

TI yeni DSP'leri duyurdu

Çoğu durumda sistemin modellenmesi ve algoritmanın ilk uygulaması kayan nokta aritmetiğine dayanır. Bundan sonra, hata ayıklanan algoritma bir mikrodenetleyiciye veya sabit noktalı bir dijital sinyal işlemcisine yüklenir. Kayan noktalı işlemciler, yalnızca yüksek hassasiyet ve performans gerektiren, son cihazın maliyetinin kritik olmadığı uygulamalarda kullanılır.

Bu tür uygulamalar için Texas Instruments, dijital sinyal işlemcileri kayan nokta TMS320F28335, TMS320F28334, TMS320F28332. Ancak, daha önce olduğu gibi, burada durmadı. TMS320F2833x kayan nokta işlemcileriyle uyumlu yazılım ve donanıma sahip yeni TMS320F2823x sabit noktalı DSP'ler vardır.

Artık kullanıcılar sistemi simüle edebilir, bir kayan nokta platformunda (TMS320F2833x) hata ayıklayabilir ve ardından sonucu yeniden derleyebilir. programlama kodu TMS320F2823x altında, geliştirme süresini (bir uygulamayı sabit nokta platformuna indirmek için geçen süre) ve uç cihazın maliyetini azaltır.

TMS320F2823x ve TMS320F2833x'in seri üretimi 2008'in ikinci çeyreğinde başlayacak.

TI, 45nm işlem teknolojisinin ayrıntılarını ortaya koyuyor

Texas Instruments (TI) hazır seri üretim ilk 45nm yongaları. 45nm'ye geçişin, 65nm ürünlerle karşılaştırıldığında çip güç tüketimini %63 oranında azalttığı ve performansı %55 oranında iyileştirdiği iddia edilmektedir.

TI şu anda 3.5G cihazları için ilk 45nm işlemcinin değerlendirme örneklerini gönderiyor. Yeniliğin üretiminde, ultra düşük dielektrik sabitine (ultra düşük K) sahip gerilmiş silikon, daldırma litografi ve dielektrikler kullanılır.

Belirtilen işlemci, 3.5G ağları için daha kompakt ve hafif cihazların üretilmesine izin verecek.

ST Mikroelektronik Hakkında