Обратноходовый импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Конструирование, проектирование. Выбор частоты. Прерывный, непрерывный ток. Выходной конденсатор фильтра

Как сконструировать обратноходовый импульсный преобразователь. Как выбрать частоту работы контроллера, режим тока через индуктор, емкость конденсатора выходного фильтра (10+)

Обратноходовый импульсный преобразователь напряжения. Расчет. Примеры схем - Шаг 1

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Резистор R1 подстроечный 200 кОм - служит для установки максимально допустимого коэффициента заполнения. Оптимальным значением для коэффициента заполнения будет 50%. Однако в некоторых случаях, например, для уменьшения напряжения на силовом ключе, эта величина может отличаться от 50%. Вам необходимо определиться с коэффициентом заполнения на начальном этапе. Настройка резистора R1 проводится таким образом. Отключаются силовые элементы. Далее с помощью осциллографа этим резистором устанавливается рассчитанное значение коэффициента заполнения.

Резистор R16 подстроечный 200 кОм - служит для регулировки выходного напряжения.

Резистор R8 50 Ом. Если Вы применяете в качестве ШИМ - контроллера микросхему с двухтактным выходом (например, упомянутую выше 1156ЕУ3), то этот резистор можно не ставить. Если же Ваш контроллер имеет на выходе открытый эмиттер, то без резистора R8 не обойтись.

Диод VD1 маломощный, например, КД510

Конденсатор C1 0.1 мкФ, согласно рекомендациям производителей контроллера.

Конденсатор C5 0.1 мкФ. Этот конденсатор задает скорость мягкого старта. Он заряжается током 1 мкА от контроллера. По мере роста напряжения на нем, растет максимально возможный коэффициент заполнения. Этот процесс продолжается, пока напряжение не будет ограничено диодом VD1 и подстроечным резистором R1.

Конденсатор C6 22 пФ для фильтрации высокочастотных помех, чтобы защита по току не срабатывала от помех.

Резистор R15 1 кОм. Он также, как и C5, нужен для фильтрации высокочастотных помех.

Резистор R16 10 - 20 Ом. Он выбирается согласно рекомендациям производителя микросхемы D2.

Диоды VD5, VD6 HER308.

Оптрон VD7 - VT8 TLP521.

Выбор частоты работы контроллера

При выборе частоты мы руководствуемся такими же соображениями, что и для инвертирующего преобразователя. Расчет емкости конденсатора C4 и резистора R3 также аналогичный.

Непрерывный / прерывный ток

Выберем режим тока через дроссель. Когда мы будем говорить о токе через дроссель, то будем иметь ввиду силу тока, приведенную у первичной обмотке, то есть для тока, проходящего через первичную обмотку, силой тока через дроссель будет именно она, а для тока, проходящего через вторичную обмотку, под силой тока через дроссель будет пониматься сила тока через вторичную обмотку умноженная на коэффициент трансформации. Подробный анализ достоинств и недостатков режима прерывного и режима непрерывного тока.

Индуктивность дросселя

[Обратное напряжение на дросселе L1, В] = [Минимальное входное напряжение, В] * [Максимальный коэффициент заполнения] / (1 - [Максимальный коэффициент заполнения])

Режим прерывного тока

[Коэффициент трансформации] = [Выходное напряжение, В] / [Обратное напряжение на дросселе L1, В]

[Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А] = 1.2 * [Максимальная сила тока нагрузки, А] * [Коэффициент трансформации] / (1 - [Максимальный коэффициент заполнения])

Коэффициент 1.2 нужен для учета переходных процессов. В установившемся режиме этот коэффициент равен 1.

[Индуктивность дросселя L1, Гн] = [Минимальное входное напряжение, В] * [Максимальный коэффициент заполнения] / [Частота работы контроллера D1, Гц] / [Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А] / 2

[Максимальная амплитуда пульсации тока через дроссель L1, А] = [Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А]

Режим непрерывного тока

Для режима непрерывного тока выбираем желаемую максимальную амплитуду пульсации тока через дроссель, тогда

[Коэффициент трансформации] = 1.3 * [Выходное напряжение, В] / [Обратное напряжение на дросселе L1, В]

Мы делаем коэффициент трансформации на 30% больше, чем для режима прерывного тока. Выбор именно 30% представляется нам оптимальным.

[Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А] = 1.2 * [Максимальная сила тока нагрузки, А] * [Коэффициент трансформации] / (1 - [Максимальный коэффициент заполнения])

[Индуктивность дросселя L1, Гн] = [Максимальное входное напряжение, В] * [Максимальный коэффициент заполнения] / [Частота работы контроллера D1, Гц] / [Максимальная амплитуда пульсации тока через дроссель L1, А] / 2

По полученным данным можно рассчитать дроссель L1. Подробнее о расчете и проектировании дросселя.

Емкость выходных конденсаторов

Выходные конденсаторы C8 и C9 рассчитываются также, как для инвертирующей схемы.

(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. [1] сообщений.

(1) Можно ли рассчитать обратноходовый преобразователь, у которого на выходе будет мостовой выпрямитель на 250 В, а также умножитель на 4 или 3 с выходным напряжением 700 В (ток около 5-7 мА) - для питания ЭЛТ осциллографа? Точнее - для 250 В выпрямитель на одном диоде, а 700 В на умножителе. (2) А почему Вы ничего не говорите про демпфирующую цепь, включаемую параллельно Читать ответ...