intTypePromotion=1
ADSENSE

Phương pháp nghiên cứu tính toán và thiết kế bộ nguồn áp xung p3

Chia sẻ: Asfaf AfaFaf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

166
lượt xem
19
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nó gồm 1 biến áp T1 với nhiều cuộn thứ cấp NS1, NS2, Nm và một mạch điều khiển độ rộng xung bằng điện áp DC. Các ngõ ra điện áp VS1 ,Vs2, Vm và lấy tín hiệu phản hồi về từ Vm. Ton được điều chỉnh để ngăn chặn sự thay đổi tải hay nguồn cung cấp.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Phương pháp nghiên cứu tính toán và thiết kế bộ nguồn áp xung p3

  1. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp IV. PUSH - PULL CONVERTER Maïch Push - Pull nhö sô ñoà sau: - Noù goàm 1 bieán aùp T1 vôùi nhieàu cuoän thöù caáp NS1, NS2, Nm vaø moät maïch ñieàu khieån ñoä roäng xung baèng ñieän aùp DC. Caùc ngoõ ra ñieän aùp VS1 ,Vs2, Vm vaø laáy tín hieäu phaûn hoài veà töø Vm. Ton ñöôïc ñieàu chænh ñeå ngaên chaën söï thay ñoåi taûi hay nguoàn cung caáp. Vs2 =Vdc(Ns2/Np)2Ton/T Vs1 =Vdc(Ns1/Np)2Ton/T Vm=Vdc(Nm1/Np)2Ton/T Vce(Q1) Ic(Q1) 2Vdc Vce(Q2) Ic( Q2) Trang 21
  2. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp - Khi transitor daãn thì ñieän aùp döôùi cuûa moãi nöûa cuoän sô caáp giaûm xuoáng Vce(sat) khoaûng 1V. Vì theá khi caû hai transitor daãn thì ñieän aùp vuoâng coù giaù trò Vdc- 1 - Ñieän aùp trung bình taïi ngoõ ra Vm    Nm    0,5 2Ton Vm = (Vdc  1) (2-17)    Np  T    -Khi Vdc thay ñoåi thì voøng hoài tieáp aâm seõ ñieàu chænh Ton ñeå giöõ Vm khoâng ñoåi - Ton, Vm seõ ñöôïc ñieàu chænh ñeå ngaên chaën ñieän aùp DC ngoõ vaøo vaø doøng taûi ngoõ ra thay ñoåi. - Khi Vm thay ñoåi thì seõ xuaát hieän tín hieäu ngoõ ra ôû boä khueách ñaïi sai leäch vaø Ton seõ ñöôïc thay ñoåi theo söï thay ñoåi cuûa Vm  Ñieän aùp taïi ngoõ ra cuûa 2 cuoän thöù caáp : VS1 =    NS2    0,5 2Ton VS2 = (Vdc  1)    Np  T     Möùc ñieän aùp treân moät voøng : E = Ae ( dB/dt) x 10-8 N -Ae : laø tieát dieän loõi saét ( cm2) -dB : laø ñoä thay ñoåi töø caûm ( Gauss )  Gauss    -dB/dt s   F - laø ñieän aùp treân voøng laø tæ leä theo taàn soá soùng ngaét. N - Trong thöïc teá, giaù trò ñieän aùp treân voøng trong phaïm vi töø 2V taïi taàn soá ñoùng ngaét 25KHZ ñeán 5 hay 6v ôû 100KHz. a. BIEÁN AÙP COÂNG SUAÁT  Choïn loõi : Thieát keá bieán aùp ta phaûi choïn loõi phuø hôïp vôùi coâng suaát ra. Choïn loõi cho coâng suaát ngoõ ra cuûa bieán aùp phuï thuoäc vaøo taàn soá hoaït Trang 22
  3. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp ñoäng, maät ñoä töø caûm ( B1 vaø B2 ), tieát dieän loõi saét, tieát dieän khung quaán daây Ab,vaø maät ñoä doøng ñieän trong moãi cuoän.  Choïn soá voøng daây sô caáp -Ñònh luaät Faraday : E = NAe (dB/dt ) x 10+8 Vôùi:- E: Ñieän aùp rôi treân loõi cuoän daây( hay cuoän daây bieán aùp ) -N : Soá voøng daây(voøng) -Ae : Tieát dieän loõi ( cm2 ) -dB : ( Gauss ) E dt .10 8 --> dB = ( Gauss ) NAe - Soá voøng daây sô caáp ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : +Np : Ñöôïc tính vôùi ñieän aùp ñaët leân cuoän sô caáp laø nhoû nhaát (Vdc-1) vaø thôøi gian môû laø cöïc ñaïi. (Vdl min  1)(0,8T / 2) x10 8 Np = (2-18) Ae.dB (Vdc  1)(Ton) x10 8 Vôùi dB = (2-19) N p xAc  Choïn soá voøng daây thöù caáp : -Soá voøng daây thöù caáp ñöôïc choïn töø : N  2Ton Vm = (Vdc - 1 ) - 0,5 (Vdc - 1 )  m  - 0,5]    Np  T N  2Ton VS1 = [(Vdc - 1 )  S 2  1 N T p  N  2Ton VS2 = [(Vdc - 1 )  S 2  1 N T p   Tính toaùn doøng san baèng ñænh. -Giaû söû hieäu suaát 80% ( thöôøng ñaït ñöôïc ôû taàn soá treân 200KHz ) P0 = 0,8Pin -Hay P in = 1,25P0 = Vdcmin.0,8Ipft P0 -Vaäy Ipft = 1,56 (2-20) Vdc min Trang 23
  4. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp  Tính toaùn doøng ñieän sô caáp hieäu duïng vaø tieát dieän daây daãn : Irms = Ipft D = Ipft 0,4 -Vôùi D : heä soá chu kyø : D = (0,8T/2)/2 -Hay : Irms = 0,632 Ipft 1,56P0 0,986P0 Vaäy ta coù : Irms = 0,632  Vdc min Vdc min  Tính toaùn doøng gôïn soùng ñænh thöù caáp vaø kích côõ daây : IS(rms) = Idc D = Idc 0,4 = 0,632.Id c -Vôùi Idc doøng ñieän ngoõ ra.  Thieát keá boä loïc ngoõ ra. 1) Thieát keá cuoän caûm ngoõ ra : Ton Ton dI = 2Idcmin = VL. = (V1 - V0 ) L0 L0 V0T N0= V1(2Ton/T) thì Ton = 2V1 V0T N0 = V1 (2Ton/T ) thì Ton = 2V1 D1 Vo Lo Ns V1 Co Ns D2 -NS seõ ñöôïc choïn 0,8172 khi Vdc , V1 laø nhoû nhaát VT 0,8T hay V1min = 1,25V0 0 Ton  2V1 min 2 (1,25V0  V0 )(0,8T / 2) dI = = 2Idcmin L0 0,05V0 .T Vaø L0 = I dc min Trang 24
  5. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp 1 Neáu doøng Idcmin = Ion 10 0,5.V0 .T Vaäy : L0 = I 0n -Trong ñoù , L0 (H) -V0 (V) -T(s) -Idcmin doøng ngoõ ra cöïc tieåu (A) -Ion doøng ngoõ ra danh ñònh (A) 2. Thieát keá tuï ngoõ ra. -Tuï ngoõ ra ñöôïc choïn ñeå ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu kyõ thuaät ñieän aùp gôïn soùng ngoõ ra. Vr = R0.dI Vôùi -R0 : Ñieän trôû trong cuûa tuï C0 -dI : Doøng ñieän ñænh ñænh cuoän caûm. -Tích soá R0.C0 thay ñoåi giöõa 50 -80 x 10-6 80 x10 6 80 x10 6 C0 =  R0 Vr / d I (80c10 )dI C0 = Vr * Öu ñieåm vaø nhöôïc ñieåm : 1) Öu ñieåm - Converter naøy phaân phoái naêng löôïng ra taûi qua bieán aùp. Vì vaäy söï phaûn hoài ñieän aùp ngoõ ra ñöôïc caáp ñieän DC vôùi ngoõ vaøo vaø coù nhieàu cuoän thöù caáp bieán aùp neân coù theå coù nhieàu ñieän aùp ñaàu ra. - Khi boä nguoàn cung caáp ñaõ ñöôïc caûi tieán, ñieàu chænh caùc converter ban ñaàu ñeå mang laïi coâng suaát lôùn hôn töø nhöõng linh kieän nhoû hôn. Vì vaäy hieäu suaát cho heä thoáng phaûi taêng. Moät caùch ñôn giaûn ñeå laøm ñieàu naøy laø söû duïng bieán aùp coù ñaàu noái giöõa cuoän daây sô caáp ñeå lôïi duïng cho moãi nöûa chu kyø treân vaø nöûa chu kyø döôùi cuûa cuoän sô caáp. - Hieäu suaát cao ( gaàn 90%). 2) Nhöôïc ñieåm. Trang 25
  6. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp - Moät trong nhöõng vaán ñeà ñoái vôùi push-pull converter, ñoù laø töø thoâng trong hai phaàn cuûa cuoän daây sô caáp vaø thöù caáp coù ñaàu ra ôû giöõa coù theå trôû neân maát caân baèng vaø gaây ra vaán ñeà veà nhieät ñoä. Vaán ñeà thöù hai laø moãi transitor phaûi khoùa gaáp ñoâi möùc ñieän aùp so vôùi caùc - converter khaùc. V.FORWARD CONVERTER 1. Lyù thuyeát cô baûn. -Boä ñoåi ñieän naøy thöôøng ñöôïc söû duïng cho nhöõng nguoàn coù coâng suaát ngoõ ra töø 150-200w khi ñieän aùp ngoõ vaøo DC cöïc ñaïi ôû möùc 60V ñeán 200V. L3 Vs2 D4 D7 D1 L2 Vs1 D3 D6 Vom Vdc L1 D2 Q1 D5 Vea Maïch ñieàu khieån Maïch so Vref ñ oä roän g xung saùn h -Trong maïch converter naøy chæ coù moät transistor vaø moät diode ôû phía sô caáp. Trong khi maïch push -pull cnverterlaø hai transistor. - Khi Q1 daãn, ñaàu coù chaám cuûa cuoän sô caáp vaø taát caû caùc cuoän thöù caáp trôû thaønh döông so vôùi caùc ñaàu daây coøn laïi khoâng daáu. - Doøng chaûy ñeán taûi khi transistor coâng suaát Q1 daãn - neân goïi laø Forward converter. OÅn aùp Push-Pull vaø Buck cuõng phaân phoái doøng ñeán taûi khi transitor coâng suaát daãn. -Traùi laïi, Boost converter vaø Flyback löu tröõ naêng löôïng ôû cuoän caûm hay cuoän sô cuûa bieán aùp khi transistor daãn vaø phaân phoái doøng ñeán taûi khi transistor ngaét - Khi Q1 daãn (Ton), thì ñieän aùp ôû toát chænh löu ôû möùc cao trong thôøi gian Ton. Giaû söû 1V cho Q1 vaø D2 phaân cöïc thuaän VD2 thì ñieän aùp ôû möùc cao ñoù laø : Trang 26
  7. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp Nm   V0mr = Vdc  1 - VD2 Np    -Khi Q1 taét , doøng löu tröõ trong daây daãn cuûa T1 ngöôïc cöïc vôùi ñieän aùp treân Np. Taát caû caùc ñaàu ñaàu cuûa sô vaø thöù aâm so vôùi caùc ñaàu coøn laïi. Thì Transistor Q1 seõ bò ñaùnh thuûng neáu khoâng coù diode D1 daãn traû naêng löôïng . - Ñieän aùp ngoõ ra DC :  Ton  Nm  Vom =  Vdc  1 (2-21 )   Vd   Np  T   2.Caùc moái quan heä thieát keá cuûa ñieän aùp vaøo , ra , thôøi gian môû vaø tæ soá voøng. - Ñieän aùp Vom ñöôïc phaûn hoài veà vaø ñöôïc so saùnh vôùi ñieän aùp chuaån Vref, vaø thay ñoåi Ton ñeå giöõ Vom = const ñoái vôùi baát cöù söï thay ñoåi ôû Vdc hay doøng taûi. - Thôøi gian Ton cöïc ñaïi ( Tonmax) seõ xay ra ôû Vdcmin  Ton max  Nm  Vom =  Vdc min  1   Vd   Np  T    Ton max  N VS1 =  Vdc min  1 S1   Vd   Np  T     Ton max  N  VS2 =  Vdc min  1 S 2   Vd   Np  T    3. Quan heä giöõa doøng ñieän sô caáp, coâng suaát ngoõ ra, vaø ñieän aùp ngoõ vaøo : - Giaû söû hieäu suaát cuûa nguoàn 80% P0 = 0,8P in Hay Pin = 1,25P0 = Vdcmin ( 0,4 Ipft) (2.22 ) 3,13.P0 Hay Ipft = Vdc min 4. Thieát keá bieán aùp coâng suaát : Trang 27
  8. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp a) Loõi bieán aùp :Vieäc choïn loõi cho bieán aùp Forward converter gioáng vôùi bieán aùp Push - Pull vì coù cuøng thoâng soá. Maät ñoä töø tröôøng, loõi saét, tieát dieän ñieän caûm, taàn soá, vaø maät ñoä doøng cuûa cuoän. b) Tính toaùn voøng daây sô caáp. Vdc min  1(0,8T / 22) x108 Np = (2-23) Ae.dB -Vôùi dB = 1.600 Gauss. -Vdmin : ñieän aùp DC ngoõ vaøo nhoû nhaát (V) -T : Khoaûng thôøi gian ngaét daãn (S) c) Tính toaùn voøng daây thöù caáp :  Ton max  Nm  Vom =  Vdc min  1   Vd    Np  T   Ton max  N  VS2 =  Vdc min  1 S 2   Vd   Np  T     Ton max  N VS1 =  Vdc min  1 S 1   Vd   Np  T    d) Tính toaùn doøng ñieän gôïn soùng sô caáp : 3,12P0 Irms(p) = 0,4 Vdc min 1,79 P0 Irms(p) = (2-24) Vdc min e) Tính toaùn kích côõ daây : Irms(sec) = Idc . 0,4 Trang 28
  9. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp = 0,632.Idc. f) Boä loïc ngoõ ra :  Cuoän caûm : (Vdk min  V0 )Ton max dI = 2Idcmin = L1 (Vdk min  V0 )Ton max Hay L1 = ( 2-25 ) 2 I dc min Nhöng V0 = V dk min dkmin Tonmax/T Vôùi Tonmax = 0,8T/2 3V0T Neân L1 = (2-26) Ion Tuï ñieän ngoõ ra : Nhö ôû phaàn ( 4 - 2) Ta coù : C0 = 65 x 10-6/R0 dI C0 = 65 x 10-6. (2-27) V0 r VI. SÔ ÑOÀ FLYBACK -Sô ñoà duøng linh kieän ngaét daãn doøng vaøo cuoän sô caáp maùy bieán aùp loõi ferrite, ñieän theá taïi cuoän thöù caáp ñöôïc ñoåi ra ñieän moät chieàu baèng diode chænh löu. -Taàn soá ñoùng ngaét coù theå töø 10kHz ñeán 100KHz i2 L1,n1 Vo i ÑCX Trang 29
  10. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp ni 11 ni 1 1max ni 1 1min t 0 DT T ni 22 ni 2 2max n i min 22 t 0 DT T -Chu kyø laøm vieäc goàm hai giai ñoaïn : *Giai ñoaïn 1: O
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2