Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через катушку индуктивности в импульсных преобразователях напряжения, источниках питания - продолжение

Сравнение режимов непрерывного и прерывного тока. Онлайн расчет для повышающей, инвертирующей, обратноходовой топологий (10+)

Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через дроссель - Продолжение

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Для повышающего, инвертирующего, обратноходового преобразователей

В расчете пренебрегаем потерями.

K = [Напряжение на дросселе в фазе накопления энергии, В] / ([Напряжение на дросселе в фазе отдачи энергии, В] + [Напряжение на дросселе в фазе накопления энергии, В])

Вашему вниманию подборка материалов:

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

Тогда преобразователь будет работать в непрерывном режиме, если:

[Сила тока нагрузки, А] / K > K * [Напряжение на дросселе в фазе отдачи энергии, В] / [Частота преобразователя, Гц] / [Индуктивность дросселя, Гн] / 2

или

[Сила тока нагрузки, А] > K^2 * [Напряжение на дросселе в фазе отдачи энергии, В] / [Частота преобразователя, Гц] / [Индуктивность дросселя, Гн] / 2

Повышающий:

[Напряжение на дросселе в фазе отдачи энергии, В] = [Выходное напряжение, В] - [Входное напряжение, В]

[Напряжение на дросселе в фазе накопления энергии, В] = [Входное напряжение, В]

Инвертирующий:

[Напряжение на дросселе в фазе отдачи энергии, В] = [Выходное напряжение, В]

[Напряжение на дросселе в фазе накопления энергии, В] = [Входное напряжение, В]

Обратноходовый:

[Напряжение на дросселе в фазе отдачи энергии, В] = [Выходное напряжение, В]

[Напряжение на дросселе в фазе накопления энергии, В] = [Входное напряжение, В] * [Число витков вторичной обмотки] / [Число витков первичной обмотки]

[Индуктивность дросселя, Гн] - индуктивность вторичной обмотки дросселя.

Онлайн расчет

Повышающий


Входное напряжение, В
Выходное напряжение, В
Частота преобразователя, кГц
Индуктивность дросселя, мГн
Максимальная сила тока нагрузки для прерывного тока, А
0.037037037037037
 
Совет! Сохраните адрес этой страницы в избранном. Возможно, Вам понадобится повторить расчет.

Инвертирующий


Входное напряжение, В
Выходное напряжение, В
Частота преобразователя, кГц
Индуктивность дросселя, мГн
Максимальная сила тока нагрузки для прерывного тока, А
0.04
 
Совет! Сохраните адрес этой страницы в избранном. Возможно, Вам понадобится повторить расчет.

Обратноходовый


Входное напряжение, В
Выходное напряжение, В
Число витков первичной обмотки
Число витков вторичной обмотки
Частота преобразователя, кГц
Индуктивность вторичной обмотки дросселя, мГн
Максимальная сила тока нагрузки для прерывного тока, А
0.20833333333333
 
Совет! Сохраните адрес этой страницы в избранном. Возможно, Вам понадобится повторить расчет.

Приведенное выше соотношение выводится из тех же соображений, как в случае с понижающим, прямоходовым и т. д. преобразователями. Только учитывается тот факт, что ток в нагрузку идет не все время, а только в период отдачи энергии (T2). Так что средний ток нагрузки должен быть равен максимальному току в дросселе, поделенному на два и умноженному на отношение T2 / (T1 + T2). Указанное отношение мы обозначили буквой K. Формула для К также следует из закона сохранения энергии и предположения о нулевых потерях.

В режиме прерывного тока ток в катушке должен с максимального значения уменьшиться до нуля в результате приложения к катушке некоторого напряжения, которое можно вычислить, исходя из топологии схемы, в течение времени, равного длительности периода (1 / частота), умноженной на К.

Сравнение

Режим прерывного тока

Силовой ключ (биполярный / полевой транзистор) открывается при нулевом токе через дроссель и диоды выходного выпрямителя, так что отсутствуют коммутационные потери при открытии, а также потери, связанные с временем рассасывания (запирания) диодов.

Силовой ключ закрывается при большем токе через дроссель, чем в режиме непрерывного тока, так что коммутационные потери при закрытии будут больше.

Суммарный ток через дроссель в некоторые моменты становится равным нулю, то есть дроссель полностью размагничивается.

Нужен дроссель меньшей индуктивности.

Большая пульсация тока (I max - I min) через дроссель. Больший диапазон изменения индукции в дросселе и, соответственно, потери на перемагничивание, при условии, что используется тот же магнитопровод. Но с другой стороны, так как нужен дроссель меньшей индуктивности, можно использовать меньший магнитопровод, а потери увеличиваются с увеличением размера магнитопровода.

Большая пульсация выходного напряжения при одинаковой емкости выходного конденсатора.

Режим непрерывного тока

Силовой ключ (биполярный / полевой транзистор) открывается при ненулевом токе через дроссель и открытых диодах выходного выпрямителя, что увеличивает коммутативные потери при открытии ключа.

Силовой ключ закрывается при меньшем токе через дроссель, что уменьшает коммутационные потери при закрытии.

Дроссель всегда в некоторой степени намагничен, суммарный ток никогда не равен нулю.

Нужен дроссель большей индуктивности.

Большая пульсация тока (I max - I min) через дроссель. Больший диапазон изменения индукции в дросселе и, соответственно, потери на перемагничивание, при условии, что используется тот же магнитопровод. Но с другой стороны, так как нужен дроссель меньшей индуктивности, можно использовать меньший магнитопровод, а потери увеличиваются с увеличением размера магнитопровода.

Меньшая пульсация выходного напряжения при одинаковой емкости выходного конденсатора.

Если источник питания работает на переменную нагрузку, то при маленьком токе нагрузки он обязательно перейдет в режим прерывистого тока. С другой стороны возможно спроектировать такой источник питания, чтобы он ни при каких допустимых значениях тока нагрузки не переходил в режим непрерывного тока.

(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

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...

Опыт повторения, сборки, наладки резонансного фильтра для получения си...
Расчет, сборка и наладка фильтра высших гармоник для получения мощного синусоида...

Масштабирование, увеличение, обеспечение большой мощности импульсного ...
Приемы увеличения мощности силовых импульсных электронных устройств....

Прямоходовый импульсный преобразователь напряжения, источник питания. ...
Как выбрать частоту работы контроллера и скважность для однотактного прямоходово...

Понижающий импульсный преобразователь напряжения. Выбор силового ключа...
Как сконструировать понижающий импульсный источник питания. Шаг 2. Как выбрать м...

Бестрансформаторные источники питания, преобразователи напряжения без ...
Обзор схем бестрансформаторных источников питания...

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