Понижающий импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Подавление пульсаций и высокочастотных импульсных помех. Как экранировать преобразователь

Как рассчитать понижающий импульсный преобразователь напряжения. Как подавить пульсации на выходе и высокочастотные импульсные шумы. Борьба с помехами. Правильное экранирование (10+)

Понижающий импульсный преобразователь напряжения. Проектирование. Расчет - онлайн расчет

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Онлайн расчет

Приведенная ниже форма позволяет рассчитать параметры элементов для всех приведенных вариантов схем. Если в выбранной Вами схеме некоторые элементы отсутствуют, то просто оставьте их параметры в форме такими, какими они проставляются по умолчанию. Если в схеме нет элемента, то на его номинал, полученный при расчете, нужно не обращать внимания.

В некоторых схемах VT2 - полевой транзистор, в некоторых - биполярный. Для полевого транзистора напряжение насыщения база - эмиттер задайте равным нулю, а для биполярного транзистора равным нулю положите сопротивление канала в открытом состоянии. Порядок расчета времени включения и выключения биполярного и полевого транзисторов описан в статьях Силовой ключ на полевом транзисторе и Силовой ключ на биполярном транзисторе

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

Обычно время отпирания полевого транзистора равно времени его запирания, а время отпирания биполярного транзистора в десять и более раз меньше времени его запирания.

Для непрерывного тока через дроссель задайте максимальною амплитуду пульсации тока через дроссель L1, для прерывного режима забейте в это поле 0.


Частота работы контроллера
Частота работы контроллера D1, кГц
Сопротивление резистора R3, кОм
Входные / выходные параметры преобразователя
Максимальное входное напряжение, В
Минимальное входное напряжение, В
Выходное напряжение, В
Максимальная сила тока нагрузки, А
Желаемая макс. амплитуда пульсации тока через L1
(`0` для режима прерывного тока), А
Допустимая амплитуда пульсации выходного напряжения, мВ
Силовые диод и транзистор, цепь управления
Напряжение насыщения диода VD2, В
Емкость перехода VD2, нФ
Время рассасывания диода VD2, нс
Напряжение насыщения коллектор - эмиттер VT2
(для полевого тр-ра введите в поле `0`), В
Сопротивление канала VT2 в открытом состоянии
(для б/п тр-ров введите в поде `0`), мОм
Время отпирания VT2, нс
Время запирания VT2, нс
Напряжение насыщения база - эмиттер VT2, В
Минимальный коэффициент передачи тока VT2
Емкость коллектор - эмиттер (сток - исток) VT2, пФ
Напряжение насыщения база - эмиттер VT7, В
Минимальный коэффициент передачи тока VT7
Для схем с токовым трансформатором
Напряжение насыщения VD4, В
Напряжение насыщения VD3, В
Емкость перехода VD3, нФ
Емкость перехода VD4, нФ
Площадь сечения магнитопровода трансформатора тока, кв. мм
Зазор в сердечнике трансформатора тока, мм
Выходные конденсаторы C8, C9
Граничная частота конденсатора C8, кГц
Граничная частота конденсатора C9, кГц
Для расчета дросселя L1
Ширина зуба сердечника L1, мм
Толщина сердечника L1, мм
Высота окна сердечника L1, мм
Ширина окна сердечника L1, мм
Максимальная допустимая индукция в дросселе L1
для железа < 1 Тл, для ферритов и частоты до 100 кГц < 0.3 Тл,
для частоты до 1 МГц < 0.1 Тл, для больших частот < 0.05 Тл, Тл
Прочие параметры
Напряжение срабатывания защиты
(напряжение насыщения база - эмиттер VT1 - для схем с VT1,
напряжение срабатывания защиты по току микросхемы
D1 (1 В) - для схемы 4 и всех схем с трансформатором тока), В
Опорное напряжение, В
Сдвиг напряжения считывания
(напряжение насыщения база - эмиттер VT5 для схемы 4,
опорное напряжение для остальных схем), В
Размах напряжения для сравнения, В
Результаты расчета
Емкость конденсатора C4, мкФ
0.001
Максимальный коэффициент заполнения
0.66666666666667
Дроссель L1
Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А
2.4
Максимальная амплитуда пульсации тока через дроссель L1, А
2.4
Индуктивность дросселя L1, мГн
0.023148148148148
Количество витков L1
6
Зазор в сердечнике L1, мм
0.181008
Число проводов в жгуте обмотки L1
10
Диаметр одного провода в жгуте обмотки L1, мм
0.25
Выходные конденсаторы
Емкость конденсатора C8, мкФ
333.33333333333
Емкость конденсатора C9, мкФ
68.461195180332
Силовой ключ
Максимальное напряжение коллектор - эмиттер VT2, В
30.6
Пиковый ток коллектора (стока) VT2, А
5.76
Мощность, рассеиваемая VT2, Вт
0.98096
Сопротивление резистора R6, Ом
25
Сопротивление резистора R17, Ом
1000
Защита по току - вариант без трансформатора
Сопротивление резистора R7, Ом
0.10416666666667
Мощность резистора R7, Вт
3.456
Сопротивление резистора R5, Ом
28000
Трансформатор тока
Количество витков обмотки L3
576
Напряжение стабилизации стабилитрона VD5, В
1.2
Обратное напряжение диода VD3, В
1.8
Обратное напряжение диода VD4, В
1.2
Демпфирующие цепочки
Емкость конденсатора C10, мкФ
0.0802
Сопротивление резистора R12, Ом
20.807340393288
Мощность резистора R12, Вт
2.1654
Емкость конденсатора C11, мкФ
0.004
Индуктивность обмотки L3, мГн
1.04260608
Сопротивление резистора R14, Ом
625.28176048882
Мощность резистора R14, Вт
0.00108
Силовой диод
Обратное напряжение диода VD2, В
30
Максимальная средняя сила тока через диод VD2, А
0.66666666666667
Мощность диода VD2, Вт
0.4
Цепь обратной связи по напряжению
Сопротивление резистора R9, Ом
9800
Сопротивление резистора R11, Ом
10200
Емкость конденсатора C2, мкФ
0.010783978030907
Сопротивление резистора R2, Ом
487.60884840387
Емкость конденсатора C3, мкФ
0.98891408415218
Сопротивление резистора R10, Ом
1941.7241950313
Емкость конденсатора C7, мкФ
0.0082007356759151
 
Совет! Сохраните адрес этой страницы в избранном. Возможно, Вам понадобится повторить расчет.

Ознакомьтесь с порядком расчета теплоотвода (радиатора) силовых ключей.

Подавление пульсаций и высокочастотных импульсных помех

Выходное напряжение импульсных преобразователей напряжения и источников питания всегда содержит пульсации. Их амплитуду мы задали и получили в результате расчета емкость выходного конденсатора, но совсем их исключить невозможно. Если нагрузка чувствительна к таким пульсациям, то на выходе ставится еще один дроссель и еще один конденсатор. Дроссель должен быть рассчитан на максимальный ток нагрузки, конденсатор должен быть керамическим. Индуктивность дросселя и емкость конденсатора должны быть подобраны так, чтобы резонансная частота образуемого ими контура была в разы меньше, чем частота работы контроллера. Хорошие результаты дает, например, сочетание дросселя 1 мГн и конденсатора 1 мкФ. Резонансная частота будет около 5 кГц, что отлично подходит для частоты работы контроллера от 15 кГц.

Обычно маломощные понижающие преобразователи с правильно подобранными демпфирующими элементами не создают критических высокочастотных помех. Но если все же помехи мешают, то можно использовать экран и фильтры импульсных помех. Подробнее о подавлении импульсных помех. Правильная схема экранирования и включения фильтров следующая:

Я уменьшил саму схему, синим нарисовал экран и пририсовал фильтры. При таком включении для высокочастотных сигналов входная и выходная шины питания, а также экран соединены с общим проводом, а сам преобразователь с его шумами подвешен внутри контура, ограниченного фильтрами и экраном. Это обеспечивает надежное подавление шумов. Если в преобразователе выходная общая шина не связана с входной (схема 4), то входной общий провод нужно соединить с выходным через конденсатор той же емкости, что и конденсаторы фильтра.

Параметры фильтров на входе и выходе довольно трудно рассчитать. Мы применяем эмпирический подход. Берем ферритовое кольцо, которое подходит по размеру для установки на плату, складываем два провода сечения, подходящего под ожидаемую силу тока. В один слой наматываем виток к витку обмотку на ферритовом кольце так, чтобы на кольце между началом и концом обмотки осталось около 0.5 см. Этот пустой участок нужен для снижения паразитной емкости между началом и концом обмотки. Делаем два таких кольца с обмотками. Конденсаторы выбираем высокочастотные, например керамические, емкостью 0.05 мкФ. Собираем схему и проверяем ее устойчивую работу. Обычно степень подавления помех вполне устраивает. Если нет, то можно попробовать повысить емкость конденсаторов, если и это не помогло, то нужно менять дизайн платы и применять ферритовые кольца большего размера.

(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.

Перечитал множество статей работы с 1156ЕУ3, но так и не понял, как именно задается выходное напряжение. От каких элементов оно зависит? Также буду очень благодарен, если если подскажете, как правильно рассчитать параметры понижающего преобразователя 100в на 28в 1000 Ватт. Заранее огромное спасибо. Читать ответ...

Еще статьи

Повышающий импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Подавлен...
Как рассчитать повышающий импульсный преобразователь напряжения. Как подавить пу...

Инвертор, преобразователь, чистая синусоида, синус...
Как получить чистую синусоиду 220 вольт от автомобильного аккумулятора, чтобы за...

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

Трансформатор тока. Токовые клещи. Расчет онлайн, on-line. Изготовить ...
Расчет on-line трансформатора тока. Изготовление. Применение....

Микросхема 1156ЕУ2, К1156ЕУ2, КР1156ЕУ2, UC1825, UC2825, UC3825. Анало...
Описание микросхемы 1156ЕУ2 (UC1825, UC2825, UC3825)...

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

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

Лабораторный импульсный автотрансформатор, латр. Схема, конструкция, у...
Схема импульсного ЛАТРа для самостоятельной сборки....