Питање пада напона претварача - како то решити

Кад год се ПВМ користи у претварачу да омогући синусни излаз, напон претварача пад постаје главни проблем, посебно ако параметри нису правилно израчунати.

На овој веб локацији сте можда наишли на многе концепте синусног и чистог синусног претварача користећи ПВМ феед или СПВМ интеграције. Иако концепт делује врло лепо и омогућава кориснику да добије потребне излазе еквивалентне синусном таласу, чини се да се боре са проблемима пада излазног напона под оптерећењем.

У овом чланку ћемо научити како то исправити једноставним разумевањем и прорачунима.

Прво морамо схватити да је излазна снага претварача само производ улазног напона и струје која се напаја у трансформатор.

Због тога овде морамо бити сигурни да је трансформатор правилно оцењен за обраду улазног напајања тако да производи жељени излаз и може да издржи оптерећење без икаквог пада.

Из следеће дискусије покушаћемо да једноставним прорачунима анализирамо методу решавања овог проблема правилним подешавањем параметара.

Анализа излазног напона у претварачима квадратног вала

У колу претварача квадратног таласа обично ћемо наћи таласни облик као што је приказано доле преко енергетских уређаја који доводе струју и напон до одговарајућег намотаја трансформатора према стопи проводљивости МОСФЕТ-а користећи овај квадратни талас:

Овде можемо видети да је вршни напон 12В, а радни циклус 50% (једнако време УКЉ. / ИСКЛ. Таласног облика).

Да бисмо наставили са анализом Прво треба да пронађемо просечни напон индукован на одговарајућем намотају трансформатора.

Претпоставимо да користимо средишњу славину 12-0-12В / 5 амп трафо и под претпоставком да се на један од 12В намотаја примени 12В при 50% радног циклуса, тада се снага индукована у том намотају може израчунати како је дато у наставку:

12 к 50% = 6В

Ово постаје просечни напон на капијама енергетских уређаја, који одговарају трафо намотају истом брзином.

За две половине трафо намотаја добијамо 6В + 6В = 12В (комбинујући обе половине централног славинског трафо-а.

Множењем ових 12В са пуним тренутним капацитетом од 5 амп добијамо 60 вата

Будући да је стварна снага трансформатора такође 12 к 5 = 60 вати, подразумева се да је снага индукована на примарном делу трафоа пуна, па ће стога и излаз бити пун, што омогућава излазу да ради без пада напона под оптерећењем .

Ових 60 вата је једнако стварној снази снаге трансфомера, тј. 12В к 5 амп = 60 вати. стога излаз из трафо-а ради са максималном силом и не пада излазни напон, чак и када је прикључено максимално оптерећење од 60 вати.

Анализа излазног напона претварача заснованог на ПВМ-у

Сада претпоставимо да примењујемо ПВМ-уситњавање на капијама мрежних мосфета, рецимо по стопи од 50% радног циклуса на вратима мосфет-ова (који већ раде са 50% -тним радним циклусом од главног осцилатора, као што је горе речено)

То опет значи да овај ПВМ напајање са 50% радног циклуса сада додатно утиче на претходно израчунати просек од 6 В, смањујући просечну вредност напона на мосфет капијама на:

6В к 50% = 3В (иако је врх и даље 12В)

Комбинујући овај просек од 3 В за обе половине намотаја

3 + 3 = 6В

Множењем ових 6В са 5 ампера добијамо 30 вати.

Па, ово је 50% мање од оног за шта је предвиђено да трансформатор рукује.

Стога, када се мери на излазу, иако на излазу може бити пуних 310 В (због врхова 12 В), али под оптерећењем то може брзо пасти на 150 В, јер је просечно напајање на примарном за 50% мање од оцењене вредности.

Да бисмо решили овај проблем, морамо истовремено да се позабавимо са два параметра:

1) Морамо бити сигурни да се намотај трансформатора подудара са просечном вредношћу напона коју извор испоручује помоћу ПВМ сечења,

2) и струја намотаја мора бити одговарајуће одређена тако да излаз АЦ не падне под оптерећењем.

Размотримо горњи пример где је увођење 50% ПВМ-а довело до смањења улаза у намотај на 3В, да бисмо ојачали и решили ову ситуацију морамо осигурати да намотај трафоа мора бити одговарајуће оцењен на 3В. Стога у овој ситуацији трансформатор мора бити номинално номинално на 3-0-3В

Тренутне спецификације за трансформатор

Узимајући у обзир изнад 3-0-3В трафо избора, узимајући у обзир да је излаз из трафоа намењен за рад са оптерећењем од 60 вати и одржаних 220В, можда ће нам требати да примар трафоа буде номинован на 60/3 = 20 ампера , да, то је 20 ампера, колико би трафо требало да буде да би се осигурало да се одржи 220В када је на излаз прикључено пуно оптерећење од 60 вата.

Запамтите у таквој ситуацији ако се излазни напон мери без оптерећења, могло би се приметити абнормално повећање вредности излазног напона које би могло изгледати као да прелази 600В. То би се могло догодити, иако је просечна вредност индукована преко МОСФЕТ-а 3В, максимум је увек 12В.

Али нема разлога за забринутост ако случајно видите овај високи напон без терета, јер би се брзо спустио на 220В чим се прикључи терет.

Рекавши ово, ако корисницима буде узнемирено кад виде тако повећани ниво напона без оптерећења, ово се може исправити додатном применом коло регулатора излазног напона о чему сам већ расправљао у једном од својих ранијих постова, можете ефективно применити исто и са овим концептом.

Алтернативно, приказ повишеног напона може се неутралисати повезивањем кондензатора 0,45уФ / 600В преко излаза или било ког кондензатора сличне оцене, што би такође помогло филтрирању ПВМ-а у глатко променљиви синусни таласни облик.

Високо актуелно издање

У горе поменутом примеру видели смо да смо са 50% ПВМ уситњавањем приморани да користимо 3-0-3В трафо за напајање од 12В, приморавајући корисника да изабере трансформатор од 20 ампера само да би добио 60 В, што изгледа прилично неразумно.

Ако 3В захтева 20 ампера да би се добило 60 вати, подразумева се да би за 6В било потребно 10 ампера да би се генерисало 60 вата, а ова вредност изгледа прилично управљиво ....... или да би било још боље 9В би вам омогућило да радите са трафо од 6,66 ампера, што изгледа још разумније.

Горња изјава нам говори да ако се повећа просечна индукција напона на трафо намотају, тренутни захтев се смањи, а пошто просечни напон зависи од времена укључивања ПВМ, једноставно подразумева да се за постизање већих просечних напона на трафо примарном, само сте превише повећали време укључивања ПВМ-а, то је још један алтернативни и ефикасан начин да правилно појачате проблем пада излазног напона у претварачима заснованим на ПВМ-у.

Ако имате било каква прецизна питања или сумње у вези са темом, увек можете да користите поље за коментаре у наставку и забележите своја мишљења.