Инвертирующий импульсный преобразователь напряжения. Силовой ключ - биполярный / полевой транзистор. Ограничение, защита от перегрузок, большого тока. Демпферы. Диод. Стабилизация, обратная связь. Компенсация усилителя ошибки

Как сконструировать инвертирующий импульсный источник питания. Как выбрать мощный транзистор, силовой диод. Как реализовать защиту от перегрузки по току. Применение токового трансформатора. Как рассчитать демпфирующие цепочки. Метод расчета цепей компенсации усилителя ошибки (10+)

Инвертирующий импульсный стабилизатор напряжения. Проектирование. Расчет - Шаг 2

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Расчет конденсаторов фильтра (C8, C9) совершенно аналогичен расчету для понижающего преобразователя.

Силовой транзистор

Расчет силового транзистора (как полевого, так и биполярного) тоже аналогичен расчету для понижающего преобразователя, за одним исключением:

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

[Максимальное напряжение коллектор - эмиттер VT2, В] = [Максимальное входное напряжение, В] + [Напряжение насыщения диода VD2, В] + [Выходное напряжение, В]

Защита по току

Защита по току, как в варианте с транзистором VT1, так и в варианте с токовым трансформатором, устроена и рассчитывается точно также, как в понижающем преобразователе.

Демпферы

Демпфирующие элементы также считаем по формулам для понижающего преобразователя, за исключением:

[Мощность резистора R12, Вт] = [Емкость конденсатора C10, Ф] * ([Максимальное входное напряжение, В] + [Выходное напряжение, В]) ^ 2 * [Частота работы контроллера D1, Гц]

Силовой диод

[Обратное напряжение диода VD2, В] = [Максимальное входное напряжение, В] + [Выходное напряжение, В]

[Максимальная средняя сила тока через диод VD2, А] = [Максимальная сила тока нагрузки, А]

Следующая формула дает довольно завышенную, но вполне приемлемую для большинства схем оценку.

[Мощность диода VD2, Вт] = [Максимальная средняя сила тока через диод VD2, А] * [Напряжение насыщения диода VD2, В] + ([Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А] - [Максимальная амплитуда пульсации тока через дроссель L1, А]) * [Частота работы контроллера D1, Гц] * [Время рассасывания диода VD2, с] * ([Максимальное входное напряжение, В] + [Выходное напряжение, В]) / 2

Элементы обратной связи по напряжению

Выберем силу тока считывания равной 0.2 мА. Тогда:

[Сопротивление резистора R9, Ом] = ([Выходное напряжение, В] - [Напряжение насыщения база - эмиттер VT5, В]) / 2E-4 А

[Сопротивление резистора R11, Ом] = [Опорное напряжение, В] / 2E-4 А

Опорное напряжение у нашей микросхемы D1 формируется на ножке 16 и составляет 5.1 В.

[Частота выходного полюса (макс. нагрузка), Гц] = [Максимальная сила тока нагрузки, А] / (2 * ПИ * ([Емкость конденсатора C8, Ф] + [Емкость конденсатора C9, Ф]) * [Выходное напряжение, В])

[Усиление при разомкнутом контуре обратной связи на частоте выходного полюса (макс. нагрузка)] ≤ 2 * ПИ * [Максимальное входное напряжение, В]^2 * [Выходное напряжение, В] / (([Максимальное входное напряжение, В] + [Выходное напряжение, В]) * [Размах напряжения для сравнения, В] * [Частота работы контроллера D1, Гц] * [Максимальная сила тока нагрузки, А] * [Индуктивность дросселя L1, Гн])

Напряжение для сравнения подается на вывод 7 применяемой микросхемы. Его размах в такой схеме включения для этой микросхемы и большинства аналогичных около 3 В.

Далее под усилением при разомкнутом контуре обратной связи на частоте выходного полюса (макс. нагрузка) мы будем понимать полученную оценку сверху.

[Усиление при разомкнутом контуре обратной связи на частоте выходного полюса (макс. нагрузка), дб] = 20 * log10([Усиление при разомкнутом контуре обратной связи на частоте выходного полюса (макс. нагрузка)])

[Частота выходного полюса (мин. нагрузка), Гц] = [Минимальная сила тока нагрузки, А] / (2 * ПИ * ([Емкость конденсатора C8, Ф] + [Емкость конденсатора C9, Ф]) * [Выходное напряжение, В])

[Частота единичного усиления, Гц] = [Частота работы контроллера D1, Гц] / 5

[Усиление контура обратной связи на частоте единичного усиления, дб] = 20 * log10([Частота единичного усиления, Гц] / [Частота выходного полюса (макс. нагрузка), Гц]) - [Усиление при разомкнутом контуре обратной связи, дб]

[Усиление контура обратной связи на частоте единичного усиления] = 10 ^ ([Усиление контура обратной связи на частоте единичного усиления, дб] / 20)

[Емкость конденсатора C2, Ф] = 1 / (2 * ПИ * [Частота единичного усиления, Гц] * [Сопротивление резистора R9, Ом] * [Усиление контура обратной связи на частоте единичного усиления])

[Сопротивление резистора R2, Ом] = [Сопротивление резистора R9, Ом] * [Усиление контура обратной связи на частоте единичного усиления]

[Емкость конденсатора C3, Ф] = 1 / (2 * ПИ * [Сопротивление резистора R2, Ом] * [Частота выходного полюса (мин. нагрузка), Гц])

В формулах фигурирует минимальный ток нагрузки. Это не значит, что устройство не будет работать при меньшем токе, но качество выходного напряжения (стабильность, уровень пульсаций, время установления) будет хуже.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Зарядное устройство. Импульсный автомобильный зарядник. Зарядка аккуму...
Схема импульсного зарядного устройства. Расчет на разные напряжения и токи....

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. Принцип действия,...
Принцип действия, сборка и наладка преобразователя однофазного напряжения в трех...

Простой импульсный прямоходовый преобразователь напряжения. 5 - 12 вол...
Схема простого преобразователя напряжения для питания операционного усилителя....

Полумостовой импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, ...
Как работает полу-мостовой стабилизатор напряжения. Где он применяется. Описание...

Тиристоры (тринисторы) КУ201 (2У201) КУ (2У) 201 КУ202 (2У202) 202. Ха...
Справочные данные и применение тиристоров КУ201 и КУ202 с разными буквенными инд...

Резонансный инвертор, преобразователь напряжения повышающий. Схема, ко...
Инвертор 12/24 в 300. Резонансная схема....

Изготовление дросселя, катушки индуктивности своими руками, самому, са...
Расчет и изготовление катушки индуктивности, дросселя. Типовые электронные схемы...

устройство для резервного, аварийного, запасного питания котла, циркул...
У меня установлен газовый отопительный турбо котел, требующий электропитания. Кр...