Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » Stabilizált kimenetű rezonáns tápegység
Stabilizált kimenetű rezonáns tápegység
Szerző: lorylaci, idő: Dec 27, 2011, Olvasva: 45807, Oldal olvasási idő: kb. 2 perc
Lapozás: OK   1 / 10
Bemutatok egy olyan rezonáns kapcsolóüzemű tápegységet, amely az IRS27951 IC-re épül, és képes a kimeneti feszültségét stabilabban tartani a hagyományos rezonáns tápokénál. Frissítve 2012.12.27. Új számolótábla, apró ötletek.

FIGYELEM! Itt egy hálózatról működő eszközről van szó, ahol nagy feszültségek vannak. Csak az vágjon neki egy ilyen építésének, aki e tekintetben kellő ismerettel és gyakorlattal rendelkezik és az építésnél kellő körültekintéssel jár el! Az esetlegesen előforduló balesetekért semmilyen felelősséget nem tudok vállalni!

Itt az elején szeretném megköszönni a segítséget kattnak, ekkoldnak, valamint cimopatának, akik javaslatokkal, észrevételekkel álltak elő a cikk írása folyamán, valamint a fórumban is sokszor segítettek nekem, kiegészítették a hozzászólásaimat.

Bizonyára sokan építettek már Cimopata cikke, vagy Skory oldala nyomán rezonáns tápot. Ezeknek a tápoknak kitűnő hatásfoka van, valamint kevés zavart termelnek. Azonban biztosan sokaknak problémát okozott, hogy a kimeneti feszültség jelentősen esik, és csak bizonyos kompromisszumok árán sikerül ezt közel állandó értéken tartani.

Bizonyára sokan tapasztalták azt, hogy az IR2153-as tápban egy trimmert raknak az RC tagba, akkor a frekvenciával együtt változik a kimeneti feszültség is. Ha felvisszük a frekvenicát, akkor a kimeneti feszültség csökken, valamint fordítva. Vizsgáljuk meg ezt, az alábbi egyszerűsített kapcsoláson:

Ebben az esetben viszonylag kis mágnesező induktivitást (Lm) választunk, amit nem hanyagolhatunk el. Amikor egyáltalán nincs terhelésünk, akkor a körben csak a mágnesező induktivitás a soros induktivitás és a rezonáns kondenzátor van. A két induktivitás összeadódik, ebből adódik egy alacsonyabb rezonancia-frekvencia. Amikor teljes terhelésünk van (vagy rövidzár), akkor a mágnesező induktivitás elhanyagolható (vagy rövidre van zárva), és csak a soros induktivitás rezonál a rezonáns kondenzátorral. Ebből adódik a hagyományos rezonanciafrekvencia (továbbiakban magasabb rezonanciafrekvencia).

A fenti ábra mutatja a kimeneti feszültséget a bemeneti feszültséghez képest, vagyis az átviteli tényezőt, a kapcsolófrekvencia függvényében különböző terheléseknél. Amikor kis terhelés van, akkor érthető a piros görbe, jól látható, hogy ekkor alacsonyabb a rezonanciafrekvencia, valamint, ha erre az alacsonyabb rezonanciafrekvenciára állítjuk a kapcsolófrekvenciát, akkor végtelenbe megy a kimeneti feszültség üresjáratban. Ha ezen a piros görbén elindulunk jobbra (a frekvenciában felfelé), akkor a kimeneti feszültség csökken. Ahogy megyünk a terheléssel feljebb, a rezonanciafrekvencia jobbra tolódik (piros -> kék -> zöld -> rózsaszín). A világoskék görbe mutatja a képzeletbeli, végtelen nagy terhelést. A rózsaszín görbe mutat egy tervezett nagy terhelést.

Ha bármelyik terhelésnek megfelelő görbén a maximumtól balra indulunk el, vagyis alacsonyabb frekvenciára, akkor kapacitív tartományban vagyunk (alacsonyabb frekvencián a kondenzátornak nagyobb az impedanciája, mint a tekercsnek), ez a ZCS tartomány. Ha a görbén a maximumtól jobbra indulunk el, vagyis magasabb frekvencia felé, akkor induktív tartományban vagyunk (ekkor a tekercs impedanciája nagyobb), ez a ZVS tartomány.

Vizsgáljunk meg két fontos esetet! Az egyik az, amikor kicsi a terhelésünk: ekkor a piros görbén mozgunk. A bemeneti feszültség tipikusan nagy (mivel a pufferek még bírják), emiatt az átviteli tényezőt 1-nél kisebbre kell vennünk. Jól láthatóan ez a görbén két helyen érhető el, egy kapacitív ZCS és egy induktív ZVS tartományban. A konverter nevéből adódóan itt az utóbbit célozzuk meg. Egy ilyen pontot metsz ki a piros görbéből az f_max függőleges.

Egy másik fontos eset, amikor nagy terhelésünk van, itt a rózsaszín görbén mozgunk. A bemeneti feszültség ekkor tipikusan leesik (még ha jól bepuffereljük, akkor is), emiatt az átviteli tényezőt 1-nél nagyobbra kell vennünk. Szintén két ilyen pontot érhetünk el, amelyek közül a ZVS tartománybelit választjuk. Egy ilyen pontot metsz ki a piros görbéből az f_min függőleges.

Ezek alapján levonható az a következtetés, hogy a növekvő terhelés függvényében a konverter a frekvenciát folyamatosan csökkenteni fogja, hogy a kimeneti feszültséget szinten tartsa.


A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   1 / 10
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
Lapoda.hu     XDT.hu     HEStore.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem