כיצד לבחור משרן מתאים לאספקת חשמל מיתוג?

אינדוקציה נקראת גם חנק, המאופיין ב"אינרציה גדולה מאוד " בזרם הזורם דרכו. במילים אחרות, בשל ההמשכיות של שטף מגנטי, הזרם על השרכך חייב להיות רציף, אחרת ספייק מתח גדול ייווצר. השראתיות היא מרכיב מגנטי, ובאופן טבעי יש בעיה של רוויה מגנטית. יישומים מסוימים מאפשרים משרן לרוויה, יישומים מסוימים מאפשרים משרן להזין רוויה מערך נוכחי מסוים, ויישומים מסוימים אינם מאפשרים משרן לרוויה, אשר דורש הבחנה במעגלים ספציפיים.

ברוב המקרים, השרכך עובד ב"אזור ליניארי ", בשלב זה ערך השראתיות הוא קבוע, ואינו משתנה עם מתח המסוף והזרם. עם זאת, קיימת בעיה שלא ניתן להתעלם ממנה באספקת החשמל המתפתלת, כלומר, ניתוק השראות יגרום לשני פרמטרים מבוזרים (או פרמטרים טפיליים), האחד הוא ההתנגדות המתפתלת הבלתי נמנעת, והשני הוא ההתפלגות הקשורה לתהליך הפיתול ולחומרים. קיבוליות תועה.

קיבוליות תועה יש השפעה מועטה בתדרים נמוכים, אבל זה בהדרגה הופך להיות ברור כמו התדירות עולה. כאשר התדירות גבוהה מערך מסוים, השראת עשויה להפוך למאפיין קיבולי. אם קיבוליות תועה הוא "מרוכז" לתוך קבל, המעגל המקביל של השראת יכול לשמש כדי לראות את מאפייני קיבוליות המופיעים לאחר תדירות מסוימת.

בעת ניתוח מצב העבודה של משרן במעגל או ציור המתח ואת צורת הגל הנוכחית, ייתכן שתרצה לשקול את המאפיינים הבאים:

1. כאשר זרם אני זורם דרך משרן L, האנרגיה המאוחסנת משרן הוא:E=0.5×L×I2(1)

2. במחזור מיתוג, הקשר בין שינוי זרם השרכך (זרם אדווה מפסגת לשיא) לבין המתח על פני השרכך הוא:V=(L×di)/dt(2)

ניתן לראות כי גודל זרם האדווה קשור לערך השראת ההשראת.

3. בדיוק כמו קבלים יש טעינה ופיקה זרמים, משרנים יש גם טעינה ותהליכי מתח פריקה. המתח בקבל פרופורציונלי לחלק האינטגרלי של הזרם (A·sec), והזרם על השרכך פרופורציונלי לחלק האינטגרלי של המתח (Volt·sec). כל עוד מתח השרכך משתנה, קצב השינוי הנוכחי די/ד"ט ישתנה גם הוא; המתח הקדמי גורם לזרם לעלות באופן ליניארי, והמתח ההפוך גורם לזרם לרדת באופן ליניארי.

חישוב ערך השראת ההקצאה הנכון חשוב מאוד לבחירת השרכך הנכון וקבל פלט כדי להשיג את אדווה מתח היציאה הקטן ביותר.

ניתן לראות מאיור 1 שהזרם הזורם דרך משרן ספק הכוח המתג מורכב מרכיבי AC ו- DC. מכיוון שלרכיב זרם החילופין יש תדר גבוה יותר, הוא יזרום לקרקע דרך קבל היציאה וייצור את ה- dv של מתח אדווה היציאה המתאים. =די×RESR. מתח אדווה זה צריך להיות נמוך ככל האפשר, כדי לא להשפיע על הפעולה הרגילה של מערכת החשמל. בדרך כלל, ערך השיא הוא 10mV ~ 500mV.

איור 1: זרם משרן באספקת חשמל של מיתוג.

גודל זרם האדווה משפיע גם על גודל השרכך וקבל הפלט. זרם האדווה מוגדר בדרך כלל ל- 10%~ 30% מזרם הפלט המרבי. לכן, עבור ספק כוח צעד למטה, ערך השיא של הזרם הזורם דרך השרכך גבוה יותר מזה של ספק הכוח. זרם הפלט גדול ב- 5%~ 15%.

בחירת השראתית של ספק כוח מיתוג צעד-למטה

בעת בחירת משרן עבור ספק כוח של מיתוג צעד-למטה, עליך לקבוע את מתח הכניסה המרבי, מתח היציאה, תדר מיתוג החשמל, זרם האדווה המרבי ומחזור החובה. להלן דוגמה לאיור 2 כדי להמחיש את חישוב השראת ספק כוח של מיתוג צעד-למטה. ראשית, נניח שתדר המיתוג הוא 300kHz, תחום מתח הכניסה הוא 12V±10%, זרם היציאה הוא 1A, וזרם האדווה המרבי הוא 300mA.

איור 2: דיאגרמת מעגלים של ספק כוח מיתוג צעד-למטה.

מתח הכניסה המרבי הוא 13.2V, ומחזור החובה המתאים הוא:

D=Vo/Vi=5/13.2=0.379(3)

ביניהם, Vo הוא מתח היציאה ו- Vi הוא מתח היציאה. כאשר צינור המתג מופעל, המתח על השרכך הוא:

V=Vi-Vo=8.2V(4)

כאשר צינור המתג כבוי, המתח על השרכך הוא:

V=-וו-Vd=-5.3V(5)

dt=ד/ו(6)

החלפת נוסחה 2/3/6 בפורמולה 2 מעניקה:

בחירת השראת פנים של ספק כוח מיתוג בשלבים

לחישוב ערך השראתיות של ספק הכוח של מיתוג שלב למעלה, שיטת החישוב זהה לזו של ספק הכוח של מיתוג צעד-למטה, למעט העובדה שהקשר בין מחזור העבודה למתח השרכך השתנה.

קח את איור 3 כדוגמה לחישוב. בהנחה שתדר המיתוג הוא 300kHz, תחום מתח הכניסה הוא 5V±10%, זרם היציאה הוא 500mA, והיעילות היא 80%, זרם האדווה המרבי הוא 450mA, ומחזור החובה המתאים הוא:

D=1-Vi/Vo=1-5.5/12=0.542(7)

איור 3: דיאגרמת מעגלים של ספק כוח של מיתוג צעד למעלה.

כאשר צינור המתג מופעל, המתח על השרכך הוא:

V=Vi=5.5V(8)

כאשר צינור המתג כבוי, המתח על השרכך הוא:

V=Vo+Vd-Vi=6.8V(9)

החלפת נוסחה 6/7/8 בפורמולה 2 מעניקה:

שים לב כי ספק הכוח צעד למעלה שונה מאספקת החשמל צעד למטה בכך זרם העומס של לשעבר לא תמיד מסופק על ידי זרם משרן. כאשר צינור המתג מופעל, זרם השרכך זורם לקרקע דרך צינור המתג, וזרם העומס מסופק על ידי קבל הפלט. לכן, קבל הפלט חייב להיות בעל קיבולת אגירת אנרגיה מספקת כדי לספק את הזרם הנדרש על-ידי העומס במהלך תקופה זו. עם זאת, במהלך תקופת הניתוק, הזרם הזורם דרך השרבוט לא רק מספק את העומס, אלא גם טוען את קבל הפלט.

באופן כללי, ככל שערך השראתיות גדול יותר, כך אדווה הפלט קטנה יותר, אך התגובה הדינמית של ספק הכוח תהיה גרועה יותר בהתאמה. לכן, הבחירה של ערך השראתיות ניתן להתאים על פי דרישות היישום הספציפיות של המעגל כדי להשיג את האפקט האידיאלי ביותר.

הגדלת תדר המיתוג יכולה להפוך את ערך השראתיות לקטן יותר, ובכך להגדיל את הגודל הפיזי של השראת המעגלים ולחסוך מקום בלוח המעגלים. לכן, ספק כוח המיתוג הנוכחי יש מגמה לקראת פיתוח בתדר גבוה כדי לענות על הדרישות של מוצרים אלקטרוניים קטנים יותר ויותר.

למידע נוסף, אנא צרו עמנו קשר בsales@xfullstar.com