Prensip debaz ak metòd travay nan flyback switching ekipman pou pouvwa

Prensip debaz ak metòd travay nan flyback switching ekipman pou pouvwa

Prensip debaz ak metòd travay

Fondamantal

Lè tranzistò Trton an chanje, Np prensipal transfòmatè a gen yon Ip aktyèl epi li estoke enèji ladan l (E=LpIp/2). Depi Np ak Ns gen polarite opoze, dyòd D a se envès patipri ak koupe nan moman sa a, epi pa gen okenn enèji transfere nan chaj. Lè chanje Troff, dapre lwa Lenz a: (e=-N△Φ/△T), likidasyon prensipal transfòmatè a pral jenere yon potansyèl ranvèse. Nan moman sa a, dyòd D la se pi devan-kondwi, ak chaj la gen aktyèl IL ap koule tankou dlo. Ond eta konvètisè flyback

Gwosè tòn tan kondiksyon an ap detèmine anplitid Ip ak Vce:

Vcemax{{0}viN/{1-Dmax

VIN: opinyon DC vòltaj; Dmax: maksimòm sik k ap travay

Dmax=tòn/T

Li ka wè ke yo nan lòd yo jwenn yon vòltaj pèseptè ki ba, Dmax dwe kenbe ba, se sa ki, Dmax.<0.5. In practical applications, Dmax=0.4 is usually taken to limit Vcemax≦2.2VIN.

Kouran fonksyònman pèseptè a Ie lè w chanje tib Tron, sa vle di, aktyèl pik prensipal Ip la se: Ic=Ip=IL/n. Paske IL=Io, lè Io konstan, gwosè rapò vire n detèmine gwosè Ic , fòmil ki anwo a sòti dapre prensip konsèvasyon pouvwa a epi kantite vire anpè prensipal ak segondè egal. pou NpIp=NsIs. Ip kapab eksprime tou pa metòd sa a:

Ic=Ip=2po/(η*VIN*Dmax)η: Efikasite konvètè

Fòmil la sòti jan sa a:

Sòti pouvwa: po=LIp2η/2T

Antre vòltaj: VIN=Ldi/dt, sipoze di=Ip, ak 1/dt=f/Dmax, lè sa a:

VIN=LIpf/Dmax oswa Lp=VIN*Dmax/Ipf

Lè sa a, po ka eksprime kòm:

po=ηVINFDmaxIp2/2fIp{{3}/2ηVINDmaxIp

∴Ip{{0}po}po/ηVINDmax

Nan fòmil ki anwo a:

VIN: Minimòm vòltaj antre DC (V)

Dmax: maksimòm sik devwa kondiksyon

Lp: Inductance prensipal transfòmatè (mH)

Ip: transfòmatè prensipal bò pik aktyèl (A)

f: frekans konvèsyon (KHZ)

Fason travay

Transformateur Flyback jeneralman travay nan de mòd:
1. Inductor aktyèl mòd discontinuous DCM (DiscontinuousInductorCurrentMode) oswa "konvèsyon enèji konplè": tout enèji ki estoke nan transfòmatè a nan tòn transfere nan pwodiksyon an pandan peryòd flyback (toff).

2. Inductor aktyèl mòd kontini CCM (ContinuousInductorCurrentMode) oswa "konvèsyon enèji enkonplè": se yon pati nan enèji ki estoke nan transfòmatè a kenbe nan fen toff jiska kòmansman pwochen sik tòn la.

DCM ak CCM yo trè diferan an tèm de ti fonksyon transfè siyal. Ond yo yo montre nan Figi 3. An reyalite, lè konvètisè a antre vòltaj VIN chanje nan yon seri gwo, oswa chaj aktyèl IL la chanje nan yon seri gwo Lè , li dwe span de mòd k ap travay. Se poutèt sa, konvètisè flyback la oblije travay estab nan DCM/CCM. Men, li pi difisil pou konsepsyon. Anjeneral nou ka itilize eta kritik DCM/CCM kòm baz konsepsyon. Makonnen ak aktyèl mòd kontwòl pWM. Metòd sa a ka efektivman rezoud pwoblèm divès kalite nan DCM, men li pa elimine pwoblèm nan enstabilite nannan nan kous la nan CCM. CCM ka rezoud pa ajiste benefis nan bouk kontwòl separe gwoup la frekans ki ba epi redwi vitès la repons pasajè. Se enstabilite a ki te koze pa "dwa mwatye avyon zewo" nan fonksyon an transfè.

DCM ak CCM yo trè diferan an tèm de ti fonksyon transfè siyal.

DCM/CCM prensipal ak segondè dyagram vag aktyèl

An reyalite, lè vòltaj opinyon konvètisè a VIN chanje nan yon seri gwo, oswa chaj aktyèl IL la chanje nan yon seri gwo, li dwe span de mòd opere. Se pou sa, convertisseur flyback a mande DCM/CCM Tou de ka travay stable. Men, li pi difisil pou konsepsyon. Anjeneral nou ka itilize eta kritik DCM/CCM kòm baz konsepsyon, epi sèvi ak aktyèl mòd kontwòl pWM. Metòd sa a ka efektivman rezoud pwoblèm divès kalite nan DCM, men nan Pa gen okenn pwoblèm enstabilite nannan nan kous la pandan CCM. Enstabilite a ki te koze pa "dwa mwatye avyon zewo pwen" nan fonksyon transfè a nan CCM ka rezoud pa ajiste benefis nan bouk kontwòl separe gwoup la frekans ki ba epi redwi vitès la repons pasajè.

Nan yon eta ki estab, chanjman nan enkreman mayetik flux ΔΦ nan tòn dwe egal a chanjman nan "toff", otreman nwayo mayetik la pral satire.

Se poutèt sa,

ΔΦ=viNton/Np{{1}Vs*toff/ns

Sa vle di, valè vòlt/dezyèm nan chak vire likidasyon prensipal transfòmatè a dwe egal ak valè vòlt/dezyèm nan chak vire likidasyon segondè.

Konpare ond aktyèl DCM ak CCM nan Figi 3, nou ka konnen ke pandan peryòd Trton nan eta DCM a, tout fòm ond transfè enèji a gen yon pi gwo kouran prensipal. Sa a se paske valè enduktans prensipal Lp la relativman ba, ki fè Ip sevè Efè negatif ki te koze pa ogmantasyon an se ogmante pèt likidasyon (pèt likidasyon) ak aktyèl rid nan kondansateur filtre a D ', ki mande pou tranzistò a chanje gen yon. gwo kapasite pote aktyèl yo nan lòd yo travay san danje.

Nan eta a CCM, aktyèl la pik nan bò prensipal la ba, men kristal la chanje gen yon valè aktyèl pèseptè segondè nan eta a tòn. Sa a lakòz gwo konsomasyon pouvwa nan kristal la chanje. An menm tan an, yo nan lòd yo reyalize CCM, yo mande yon pi wo vòltaj prensipal nan transfòmatè a. Valè enduktans bò Lp ak enèji rezidyèl ki estoke nan nwayo transfòmatè a mande pou volim transfòmatè a pi gwo pase DCM, pandan ke lòt koyefisyan yo egal.

Pou rezime, konsepsyon transfòmatè DCM ak CCM se fondamantalman menm bagay la tou, eksepte definisyon aktyèl pik bò prensipal la (Ip=Imax-Imin nan CCM).