Вопрос от новичка по импульсным DC-DC преобразователям Опции

[GREGOR_812]

Приветствую всех, я новичок на этом форуме, и в электронике тоже далеко не мастер. По образованию я СЦБист (это подразумевает автоматику на э/м реле). Всегда мечтал работать в разработке электронных приборов, и вот мне выдалась такая возможность, сейчас я стажёр на одном таком предприятии. Мне дали задание: разобраться с работой импульсных DC-DC преобразователей, - и первый вопрос, который у меня сразу же возник: почему вместо "трансформатор" в разных изданиях пишут "многообмоточный дроссель", разве это не одно и то же?
Здесь же хочу описать работу прямоходового и обратноходового преобразователей (с моими вопросами), чтобы присутствующие смогли оценить, правильно ли я понимаю работу этих устройств и помочь мне лучше разобраться.
1. Прямоходовой преобразователь передаёт энергию во вторичные обмотки во время включения первичной обмотки (т.е. открытого ключа). Обратноходовой - наоборот (т.е. когда ключ закрыт и обмотка отключена)
2. При переключении ключа ток в первичке изменяется, пропорционально ему изменяется магнитный поток в сердечнике: Ф = LI. Во вторичке наводится ЭДС: E = dФ/dt. Эта ЭДС заряжает конденсатор, подключённый параллельно как обмотке, так и нагрузке. Это один такт. Во время второго такта конденсатор отдаёт запасённую энергию нагрузке. Тут же вопрос: какова должна быть частота переключений ключа и соотношение времени t откр./t закр.? Для обоих типов преобразователей. Напряжение питания 110 В, получаемых напряжений несколько, от 5 В до 50 В.
3. Во время отключения в первичке также возникает ЭДС самоиндукции, насколько я понял, для её защиты параллельно включают стабилитроны. Вопрос такой: достаточно ли использовать обычный стабилитрон или нужно использовать двуханодный?
4. Каким образом регулируется время переключения ключа? Этого я так и не понял. Током в первичке? Или потребуется ещё одна вторичка для ОС?
Пока не знаю, что ещё спросить.
Всем заранее спасибо!

Вот схема обратноходового преобразователя, как я её понимаю (рисовал без помощи доп. материалов)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[AEDON.ru]

1. Прямоходовой преобразователь передаёт энергию во вторичные обмотки во время включения первичной обмотки (т.е. открытого ключа). Обратноходовой - наоборот (т.е. когда ключ закрыт и обмотка отключена)

Верно, за счет этого экономится много места при построении ППФ на выходе модуля.

2. При переключении ключа ток в первичке изменяется, пропорционально ему изменяется магнитный поток в сердечнике: Ф = LI. Во вторичке наводится ЭДС: E = dФ/dt. Эта ЭДС заряжает конденсатор, подключённый параллельно как обмотке, так и нагрузке. Это один такт. Во время второго такта конденсатор отдаёт запасённую энергию нагрузке. Тут же вопрос: какова должна быть частота переключений ключа и соотношение времени t откр./t закр.? Для обоих типов преобразователей. Напряжение питания 110 В, получаемых напряжений несколько, от 5 В до 50 В.

Частота переключения, или как ее еще называют "скважность" или "гамма", может быть разлиной и зависит то многих факторов, в большей степени от оптимизации трансформатора. Увеличение частоты преобразования ведет к уменьшени габаритных размеров моточных изделий, но, в то же время, увеличиваются паразитные эффекты (индуктивность рассеяния), что влечет большие потери энергии и, как следствие, низкий КПД.

Во время отключения в первичке также возникает ЭДС самоиндукции, насколько я понял, для её защиты параллельно включают стабилитроны. Вопрос такой: достаточно ли использовать обычный стабилитрон или нужно использовать двуханодный?

Для защиты силового ключа от выбросов лучше использовать RC-демпферы, DRC-клэмпы или активные демпферы на p-канальном полевом транзисторе, работающем в противофазе с силовым n-канальным с небольшой задержкой между переключениями (dead time).

Каким образом регулируется время переключения ключа? Этого я так и не понял. Током в первичке? Или потребуется ещё одна вторичка для ОС?

Время переключения ключа, в частности полевого транзистора, зависит от многих факторов: ток заряда затвора, емкостной составляющей затвор-сток (емкость Миллера), затвор-исток. Для эффективного использования ключа необходимо сократить время переключения до минимума, что уменьшит динамические потери в транзисторе и увеличит КПД. Существует множество микросхем-драйверов силовых ключей, возможно использовать npn-транзистор в качестве драйвера, а его базой будет в этом случае управлять ШИМ-контроллер.

Сообщение отредактировал Herz - Apr 29 2014, 19:07

Причина редактирования: Оформление цитат