பக் மாற்றி - கூறு அளவு

இந்தக் கட்டுரையானது கால்வனிகல் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட ஸ்டெப்-டவுன் DC மாற்றி, பக் கன்வெர்ட்டர் டோபாலஜியின் பவர் பிரிவை வடிவமைக்கத் தேவையான கூறுகளைக் கணக்கிட்டுத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான செயல்முறையை வழங்கும். இந்த டோபாலஜியின் மாற்றிகள், உள்ளீட்டில் 50 வோல்ட்டுகளுக்குள் ஸ்டெப்-டவுன் DC மின்னழுத்தங்களுக்கும் மற்றும் 100 வாட்களுக்கு மேல் இல்லாத சுமை சக்திகளுக்கும் ஏற்றது.

கட்டுப்படுத்தி மற்றும் இயக்கி சுற்று, அத்துடன் புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர் வகை ஆகியவற்றைத் தேர்ந்தெடுப்பது தொடர்பான அனைத்தும் இந்த கட்டுரையின் நோக்கத்திற்கு வெளியே விடப்படும், ஆனால் ஒவ்வொன்றின் இயக்க முறைகளின் சுற்று மற்றும் பண்புகளை விரிவாக ஆராய்வோம். இந்த வகை மாற்றிகளின் சக்தி பிரிவின் முக்கிய கூறுகள்.

வளர்ச்சியைத் தொடங்குங்கள் துடிப்பு மாற்றி, பின்வரும் ஆரம்ப தரவுகளை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்: உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்த மதிப்புகள், அதிகபட்ச நிலையான சுமை மின்னோட்டம், பவர் டிரான்சிஸ்டரின் மாறுதல் அதிர்வெண் (மாற்றியின் இயக்க அதிர்வெண்), அத்துடன் சோக் மூலம் தற்போதைய அலை மேலும், அடிப்படையில் இந்த தரவு, கணக்கிட மூச்சுத்திணறல் தூண்டல், இது தேவையான அளவுருக்கள், வெளியீட்டு மின்தேக்கியின் திறன் மற்றும் தலைகீழ் டையோடின் பண்புகளை வழங்கும்.

• உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் - Uin, V

• வெளியீடு மின்னழுத்தம் - Uout, V

• அதிகபட்ச சுமை மின்னோட்டம் - Iout, A

• சோக் வழியாக சிற்றலை மின்னோட்டத்தின் வரம்பு - Idr, A

• டிரான்சிஸ்டர்களின் மாறுதல் அதிர்வெண் - f, kHz

மாற்றி பின்வருமாறு செயல்படுகிறது. டிரான்சிஸ்டர் மூடப்படும் காலகட்டத்தின் முதல் பகுதியில், வெளியீட்டு வடிகட்டி மின்தேக்கி சார்ஜ் செய்யும் போது மின்னோட்டம் முதன்மை சக்தி மூலத்திலிருந்து மின்தூண்டி வழியாக சுமைக்கு வழங்கப்படுகிறது. டிரான்சிஸ்டர் திறந்திருக்கும் போது, ​​சுமை மின்னோட்டம் மின்தேக்கி சார்ஜ் மற்றும் இண்டக்டர் மின்னோட்டத்தால் பராமரிக்கப்படுகிறது, இது உடனடியாக குறுக்கிட முடியாது, மேலும் காலத்தின் இரண்டாம் பகுதியில் இப்போது திறந்திருக்கும் தலைகீழ் டையோடு மூலம் மூடப்படும்.

எடுத்துக்காட்டாக, 24 வோல்ட் நிலையான மின்னழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் ஒரு பக் மாற்றியின் டோபாலஜியை நாம் உருவாக்க வேண்டும் என்று வைத்துக்கொள்வோம், மேலும் வெளியீட்டில் 1 ஆம்பியின் மதிப்பிடப்பட்ட சுமை மின்னோட்டத்துடன் 12 வோல்ட்களைப் பெற வேண்டும், இதனால் மின்னழுத்தம் சிற்றலையாக இருக்கும். வெளியீடு 50 mV ஐ விட அதிகமாக இல்லை. மாற்றியின் இயக்க அதிர்வெண் 450 kHz ஆக இருக்கட்டும், மற்றும் மின்தூண்டியின் மூலம் தற்போதைய சிற்றலை அதிகபட்ச சுமை மின்னோட்டத்தில் 30% ஐ விட அதிகமாக இல்லை.

ஆரம்ப தரவு:

• Uin = 24 V

• Uout = 12V

• ஐ அவுட் = 1 ஏ.

• I dr = 0.3 * 1 A = 0.3 A

• f = 450 kHz

நாம் ஒரு துடிப்பு மாற்றியைப் பற்றி பேசுவதால், அதன் செயல்பாட்டின் போது மின்னழுத்தம் தொடர்ந்து சோக்கிற்குப் பயன்படுத்தப்படாது, அது பருப்புகளால் துல்லியமாகப் பயன்படுத்தப்படும், dT இன் இயக்க அதிர்வெண்ணின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படும் நேர்மறை பகுதிகளின் காலம் மாற்றி மற்றும் பின்வரும் சூத்திரத்தின்படி உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் விகிதம்:

dT = Uout / (Uin * f),

Uout / Uin = DC என்பது டிரான்சிஸ்டர் கட்டுப்பாட்டு துடிப்பின் கடமை சுழற்சி ஆகும்.

மாறுதல் துடிப்பின் நேர்மறை பகுதியின் போது, ​​மூலமானது மாற்றி சுற்றுக்கு சக்தி அளிக்கிறது, துடிப்பின் எதிர்மறை பகுதியின் போது, ​​தூண்டல் மூலம் சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் வெளியீட்டு சுற்றுக்கு மாற்றப்படுகிறது.

எங்கள் உதாரணத்திற்கு, இது மாறிவிடும்: dT = 1.11 μs - மின்தேக்கி மற்றும் துடிப்பின் நேர்மறையான பகுதியின் போது அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட சுமை கொண்ட மின்னழுத்தத்தில் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் செயல்படும் நேரம்.

படி மின்காந்த தூண்டல் விதியுடன், மின்தூண்டி L (இது சோக்) மூலம் தற்போதைய Idr இன் மாற்றம் சுருளின் டெர்மினல்களில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்த Udr மற்றும் அதன் பயன்பாட்டின் நேரம் dT (துடிப்பின் நேர்மறை பகுதியின் காலம்) விகிதாசாரமாக இருக்கும்.

Udr = L * Idr / dT

மூச்சுத் திணறல் மின்னழுத்தம் Udr - இந்த விஷயத்தில் டிரான்சிஸ்டர் கடத்தும் நிலையில் இருக்கும் அந்த காலகட்டத்தில் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டைத் தவிர வேறில்லை:

Udr = Uin-Uout

எங்கள் உதாரணத்திற்கு இது மாறிவிடும்: Udr = 24 - 12 = 12 V - இயக்க துடிப்பின் நேர்மறையான பகுதியின் போது சோக்கிற்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தின் வீச்சு.

த்ரோட்டில்

இப்போது, ​​சோக் உட்ஆருக்குப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தின் அளவை அறிந்து, சோக்கில் இயக்க துடிப்பு டிடியின் நேரத்தை அமைத்தல், அத்துடன் சோக் ஐடிஆரின் அதிகபட்ச அனுமதிக்கப்பட்ட மின்னோட்ட சிற்றலையின் மதிப்பு ஆகியவற்றை அறிந்து, தேவையான சோக் இண்டக்டன்ஸ் எல் கணக்கிடலாம். :

L = Udr * dT / Idr

எங்கள் உதாரணத்திற்கு, இது மாறிவிடும்: L = 44.4 μH - வேலை செய்யும் சோக்கின் குறைந்தபட்ச தூண்டல், அதனுடன், கட்டுப்பாட்டு துடிப்பு dT இன் நேர்மறையான பகுதியின் கொடுக்கப்பட்ட காலத்திற்கு, அலையின் ஊசலாட்டம் Idr ஐ விட அதிகமாக இருக்காது.

மின்தேக்கி

சோக்கின் தூண்டலின் மதிப்பு தீர்மானிக்கப்படும்போது, ​​வடிகட்டியின் வெளியீட்டு மின்தேக்கியின் கொள்ளளவைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். மின்தேக்கியின் வழியாக வரும் சிற்றலை மின்னோட்டமானது மின்தூண்டி வழியாக வரும் சிற்றலை மின்னோட்டத்திற்கு சமம். எனவே, தூண்டல் கடத்தியின் எதிர்ப்பையும் மின்தேக்கியின் தூண்டலையும் புறக்கணித்து, மின்தேக்கியின் குறைந்தபட்ச தேவையான கொள்ளளவைக் கண்டறிய பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம்:

C = dT * Idr / dU,

இங்கு dU என்பது மின்தேக்கியின் குறுக்கே மின்னழுத்த சிற்றலை ஆகும்.

மின்தேக்கியில் உள்ள மின்னழுத்த அலையின் மதிப்பை dU = 0.050 V க்கு சமமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், எங்கள் உதாரணத்திற்கு நாம் C = 6.66 μF - வடிகட்டியின் வெளியீட்டு மின்தேக்கியின் குறைந்தபட்ச கொள்ளளவு.

டையோடு

இறுதியாக, வேலை செய்யும் டையோடின் அளவுருக்களை தீர்மானிக்க இது உள்ளது. உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் தூண்டலிலிருந்து துண்டிக்கப்படும் போது, ​​அதாவது இயக்கத் துடிப்பின் இரண்டாம் பகுதியில், டையோடு வழியாக மின்னோட்டம் பாய்கிறது:

Id = (1 -DC) * Iout — டையோடு திறந்த மற்றும் நடத்தும் போது அதன் மூலம் சராசரி மின்னோட்டம்.

எங்கள் உதாரணத்திற்கு Id = (1 -Uout / Uin) * Iout = 0.5 A - உள்ளீட்டை விட அதிகபட்ச தலைகீழ் மின்னழுத்தம், அதாவது சுமார் 30 வோல்ட்களுடன் 1 A மின்னோட்டத்திற்கு Schottky டையோடைத் தேர்வு செய்யலாம்.