Zasada działania obwodu wzmacniającego i szczegółowe wyjaśnienie projektu

Home Wiadomości Codzienne wyróżnienie Zasada działania obwodu wzmacniającego i szczegółowe wyjaśnienie projektu

2022-03-30 224

Obwód wzmacniający to przełączający obwód wzmacniający DC, który może sprawić, że napięcie wyjściowe będzie wyższe niż napięcie wejściowe. Jest to powszechna metoda projektowania obwodów w projektowaniu obwodów elektronicznych. W tym artykule zostaną przedstawione podstawowe zasady wzmocnienia i projektowania parametrów obwodu.

Najpierw musimy wiedzieć:

Kondensatory blokują zmianę napięcia, przepuszczają wysoką częstotliwość, blokują niską częstotliwość, przepuszczają prąd przemienny, blokują prąd stały.

Cewka indukcyjna blokuje zmianę prądu, przepuszcza niską częstotliwość, blokuje wysoką częstotliwość, przepuszcza prąd stały, blokuje prąd przemienny.

rysunek 1 schematyczny diagram obwodu doładowania przełącznika doładowania

Zakładając, że przełącznik (trioda lub lampa MOS) był wyłączony przez długi czas, wszystkie elementy są w idealnym stanie, a napięcie na kondensatorze jest równe napięciu wejściowemu.

Obwód ten zostanie wyjaśniony w dwóch częściach: ładowanie i rozładowywanie.

proces ładowania

Podczas ładowania przełącznik jest zamknięty (trioda jest włączona), a obwód zastępczy pokazano na rysunku 2. Przełącznik (trioda) zastępuje się drutem. W tym momencie napięcie wejściowe przepływa przez cewkę indukcyjną. Zapobiega rozładowaniu kondensatora diodowego do ziemi. Ponieważ na wejściu jest prąd stały, prąd na cewce rośnie liniowo w pewnym stosunku, który jest powiązany z indukcyjnością. Wraz ze wzrostem prądu cewki indukcyjnej część energii jest magazynowana w cewce.

Proces rozładowania

Jak pokazano na rysunku, jest to obwód równoważny, gdy przełącznik jest wyłączony (trioda jest wyłączona). Kiedy przełącznik jest wyłączony (trioda jest wyłączona), prąd płynący przez cewkę indukcyjną nie osiągnie od razu wartości 0, ale będzie powoli zmieniać się od wartości na końcu ładowania do 0, ze względu na charakterystykę trzymania prądu przez cewkę . Oryginalny obwód został odłączony, więc cewkę można rozładować tylko przez nowy obwód, to znaczy cewka zaczyna ładować kondensator, a napięcie na kondensatorze wzrasta. W tym momencie napięcie jest już wyższe niż napięcie wejściowe, a doładowanie jest zakończone.Mówiąc o tym, proces wzmacniania jest procesem przenoszenia energii cewki indukcyjnej. Podczas ładowania cewka indukcyjna pochłania energię, a podczas rozładowywania cewka indukcyjna uwalnia energię. Jeśli pojemność jest wystarczająco duża, podczas rozładowywania na zacisku wyjściowym może być utrzymywany ciągły prąd. Jeśli ten proces włączania i wyłączania zostanie powtórzony, na kondensatorze można uzyskać napięcie wyższe niż napięcie wejściowe.

boost Proces wzmacniania obwodu

Oto kilka suplementów.:

Przy niskim napięciu AA wąskim gardłem w zakresie mocy i wydajności obwodu wzmacniającego typu flyback są rura przełączająca, lampa prostownicza i inne straty (w tym indukcyjność).Nie można stosować cewek indukcyjnych ze zbyt małymi magnesami (niezdolnymi do magazynowania odpowiedniej energii) i zbyt małą średnicą drutu (wysoki prąd impulsowy spowoduje duże straty w przewodzie).Większość prostowników wykorzystuje Schottky'ego, czyli tak samo jak wszystkie inne. Gdy napięcie wyjściowe wynosi 3.3 V, strata prostownika wynosi około 10%.Przełącznik, klucz jest tutaj, włóż dużą ilość wystarczającej do nasycenia, spadek napięcia przewodzenia musi być mały, to jest klucz do sukcesu. W sumie jest tylko jeden wolt i jeśli lampy zostaną zużyte za bardzo, prąd nie będzie emitowany. Ponieważ spadek napięcia na niektórych lampach nie powinien przekraczać 0.2-0.3V przy wybranym prądzie maksymalnym, jeśli tylko jedna lampa nie jest w stanie tego zrobić, wiele lamp będzie połączonych równolegle.Jaki jest maksymalny prąd? Nazwijmy to 1A, jeśli to proste, ale to coś więcej. Ze względu na niską wydajność przekroczy ona 1.5A, co jest wartością średnią. Podczas zasilania w połowie cyklu wynosi 3 A, a rzeczywisty przebieg prądu wynosi od 0 do 6 A. Dlatego sugeruje się połączenie dwóch rur o nazwach 5A i 3A, aby ledwo sobie poradziły.Żaden z gotowych układów nie jest integrowany z wyżej wymienionymi lampami wysokoprądowymi, dlatego sugeruje się, że obwód uziemiający wystarczy, aby poradzić sobie z obwodem obcym.Te treści uzupełniające to wiedza, której nie ma w podręczniku, ale można ją porównać i zweryfikować z treścią podręcznika.Po włączeniu przełącznika zasilacz tworzy pętlę przez rurkę cewki indukcyjnej, a prąd jest przekształcany w energię magnetyczną magazynującą w cewce indukcyjnej; Po wyłączeniu przełącznika energia magnetyczna w cewce indukcyjnej jest przekształcana w energię elektryczną, która po stronie cewki indukcyjnej jest ujemna (lewo), a dodatnia (prawo). Napięcie to jest nakładane na dodatni biegun zasilacza, a pętla jest tworzona przez obciążenie diodowe, aby dopełnić funkcję wzmacniającą. W tym przypadku, aby poprawić efektywność konwersji, należy zacząć od trzech aspektów: możliwie jak najbardziej zmniejszyć impedancję obwodu przy włączonej lampie przełączającej, aby energia elektryczna mogła zostać w jak największym stopniu zamieniona na energię magnetyczną ; Zmniejsz impedancję obwodu obciążenia tak bardzo, jak to możliwe, aby energia magnetyczna mogła zostać zamieniona na energię elektryczną w jak największym stopniu, a straty w obwodzie były najniższe; Zmniejsz zużycie obwodu sterującego tak bardzo, jak to możliwe, ponieważ zużycie obwodu sterującego jest marnowane w pewnym sensie na konwersję i nie może zostać zamienione na energię w obciążeniu.

BoostDesign parametrów obwodu

W przypadku obwodu Boost tryb ciągły prądu cewki indukcyjnej bardzo różni się od trybu nieciągłego prądu cewki indukcyjnej. Napięcie wyjściowe trybu nieciągłego jest powiązane z napięciem wejściowym, indukcyjnością, rezystancją obciążenia, współczynnikiem wypełnienia i częstotliwością przełączania. Napięcie wyjściowe w trybie ciągłym zależy tylko od napięcia wejściowego i cyklu pracy.

wybór kondensatora filtru wyjściowego

W zasilaczu impulsowym funkcją kondensatora wyjściowego jest magazynowanie energii i utrzymywanie stałego napięcia.Wybór kondensatora w obwodzie Boost ma głównie na celu kontrolę tętnienia wyjściowego w określonym zakresie.W przypadku obwodu Boost impedancja kondensatora i prąd wyjściowy określają tętnienie napięcia wyjściowego.Impedancja kondensatora składa się z trzech części, mianowicie zastępczej indukcyjności szeregowej (ESL), zastępczej rezystancji szeregowej (ESR) i wartości pojemności (C).W trybie ciągłym prądu cewki pojemność zależy od prądu wyjściowego, częstotliwości przełączania i oczekiwanego tętnienia wyjściowego. Po włączeniu MOSFET-u cały prąd obciążenia dostarcza kondensator filtru wyjściowego.

indukcyjność

W zasilaczu impulsowym funkcją cewki indukcyjnej jest magazynowanie energii.Funkcja cewki indukcyjnej polega na utrzymywaniu stałego prądu lub ograniczaniu zmian prądu w cewce indukcyjnej.W obwodzie Boost dobór odpowiedniej indukcyjności służy zwykle ograniczeniu przepływającego przez niego prądu tętniącego.Prąd tętnień cewki indukcyjnej jest proporcjonalny do napięcia wejściowego i czasu włączenia tranzystora MOSFET oraz odwrotnie proporcjonalny do indukcyjności. Indukcyjność określa punkt pracy trybu ciągłego i trybu nieciągłego.Oprócz indukcyjności cewki przy wyborze cewki należy zwrócić uwagę na maksymalny prąd stały lub szczytowy i maksymalną częstotliwość roboczą.Jeśli prąd cewki przekroczy prąd znamionowy lub częstotliwość robocza przekroczy maksymalną częstotliwość roboczą, doprowadzi to do nasycenia i przegrzania cewki.

MOSFET

W układach zasilania DC/DC o niskim poborze mocy najczęściej stosowanym przełącznikiem zasilania jest PowerMOSFET. Koszt MOSFET-u jest stosunkowo niski, a częstotliwość robocza jest stosunkowo wysoka.Dobór tranzystora MOSFET odbywa się głównie ze względu na straty przewodzenia i straty przełączania.Tranzystor MOSFET musi mieć odpowiednio niską rezystancję włączenia RDS(ON) i stosunkowo niski ładunek bramki Qg.

Ten artykuł został uporządkowany na podstawie sieci.，Jeśli występują problemy z prawami autorskimi, skontaktuj się z nami na czas.

Poprzednie

Slkor odnosi kolejne zwycięstwo! Liczba wyświetleń jego popularnonaukowych filmów na TikToku przekroczyła milion

Następna

Dyrektor generalny Song Shiqiang wręczył nagrody Lin Yuanfangowi, najlepszemu przedstawicielowi sprzedaży, oraz zespołowi Dragon-Tiger, pierwszemu działowi sprzedaży firmy Slkor