Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через катушку индуктивности в импульсных преобразователях напряжения, источниках питания - продолжениеСравнение режимов непрерывного и прерывного тока. Онлайн расчет для повышающей, инвертирующей, обратноходовой топологий (10+) Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через дроссель - Продолжение Для повышающего, инвертирующего, обратноходового преобразователейВ 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])
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 расчетПовышающий Инвертирующий Обратноходовый 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. СравнениеРежим прерывного токаСиловой 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 токаСиловой 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. 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! Еще статьи Изготовление дросселя, катушки индуктивности своими руками, самому, са... Резонансный инвертор, преобразователь напряжения повышающий. Схема, ко... Транзисторный силовой ключ. Биполярный транзистор. Ключевой режим. Рас... Время переключения полевого транзистора. Емкость затвор - сток, исток.... Силовой импульсный преобразователь, источник синуса, синусоиды, синусо... Светомузыка, светомузыкальная приставка своими руками. Схема, конструк... Микросхема 1156ЕУ2, К1156ЕУ2, КР1156ЕУ2, UC1825, UC2825, UC3825. Анало... Защита силового ключа от перенапряжения. Сброс скачков напряжения на т... |
