PWM хянагч. Импульсийн өргөн модуляц. Схем. PWM хянагч KR1114EU4 дээрх тогтворжуулагчийг солих нь PWM зохицуулагч гэж юу вэ

PWM бүхий тогтворжуулагчид генераторыг импульсийн элемент болгон ашигладаг бөгөөд импульс эсвэл түр зогсоох хугацаа нь харьцуулах хэлхээний гаралтаас импульсийн элементийн оролтод ирж буй тогтмол дохионоос хамаарч өөр өөр байдаг.

PWM тогтворжуулагчийн ажиллах зарчимдараах байдалтай байна. Шулуутгагч эсвэл батерейгаас тогтмол хүчдэлийг зохицуулагч транзистор руу, дараа нь шүүлтүүрээр дамжуулан тогтворжуулагчийн гаралт руу нийлүүлдэг. Тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэлийг жишиг хүчдэлтэй харьцуулж, дараа нь зөрүүний дохиог шууд гүйдлийн дохиог тодорхой хугацааны импульс болгон хувиргадаг төхөөрөмжийн оролтод өгч, сүүлийнх нь гүйдлийн хоорондох ялгааны дохиотой пропорциональ өөрчлөгддөг. лавлагаа ба хэмжсэн хүчдэл. Шууд гүйдлийг импульс болгон хувиргадаг төхөөрөмжөөс дохиог хяналтын транзистор руу илгээдэг; Сүүлийнх нь үе үе шилжиж, шүүлтүүрийн гаралтын дундаж хүчдэл нь транзистор нээлттэй ба хаалттай төлөвт байх хугацаа (импульсийн өргөн дээр - иймээс энэ төрлийн модуляцын нэр) болон PWM импульсийн давталтын хоорондох харьцаанаас хамаарна. ханш тогтмол байна. Тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл өөрчлөгдөхөд шууд гүйдлийн дохио өөрчлөгддөг тул импульсийн өргөн (хугацаа) (тогтмол хугацаанд); Үүний үр дүнд гаралтын хүчдэлийн дундаж утга анхны утга руугаа буцдаг.

PFM бүхий тогтворжуулагчидИмпульсийн элементийн гаралтын дохио өөрчлөгдөхөд түр зогсолтын үргэлжлэх хугацаа өөрчлөгдөх боловч импульсийн үргэлжлэх хугацаа өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Түүнээс гадна, PWM бүхий тогтворжуулагчаас ялгаатай нь хяналтын транзисторын сэлгэн залгах давтамж нь ачааллын гүйдэл ба гаралтын хүчдэлийн өөрчлөлтөөс хамаардаг тул өөрчлөгддөг, тогтмол бус утгатай байдаг - иймээс энэ төрлийн модуляцын нэр. Ийм тогтворжуулагчийн ажиллах зарчим нь PWM тогтворжуулагчийн ажиллах зарчимтай төстэй. Тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэлийн өөрчлөлт нь түр зогсолтыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь импульсийн давтамжийг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд гаралтын хүчдэлийн дундаж утга өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна.

Реле эсвэл хоёр байрлалтай ажиллах зарчимтогтворжуулагч нь PWM бүхий тогтворжуулагчийн ажиллах зарчмаас арай өөр юм. Реле тогтворжуулагчид гохыг импульсийн элемент болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь эргээд зохицуулагч транзисторыг удирддаг. Тогтворжуулагчийн оролтод тогтмол хүчдэл өгөхөд эхний мөчид зохицуулагч транзистор онгорхой байх ба тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл нэмэгдэж, харьцуулах хэлхээний гаралт дээрх дохио нэмэгддэг. Гаралтын хүчдэлийн тодорхой утгын үед харьцуулах хэлхээний гаралтын дохио нь гохыг асаах утгад хүрч, хяналтын транзисторыг хаадаг. Тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл буурч эхэлдэг бөгөөд энэ нь харьцуулах хэлхээний гаралтын дохионы бууралтыг үүсгэдэг. Харьцуулах хэлхээний гаралтын тодорхой дохионы утгын үед гох нь дахин асч, хяналтын транзисторыг нээж, тогтворжуулагчийн гаралтын хүчдэл нэмэгдэж эхэлдэг; Энэ нь гох нь хяналтын транзисторыг дахин хаах хүртэл нэмэгдэх бөгөөд ингэснээр процесс давтагдана.

Тогтворжуулагчийн оролтын хүчдэл эсвэл ачааллын гүйдлийн өөрчлөлт нь хяналтын транзисторын нээлттэй төлөвийн хугацааг өөрчлөх, түүний шилжих давтамжийг өөрчлөхөд хүргэж, гаралтын хүчдэлийн дундаж утгыг хадгалах болно (тодорхой хэмжээгээр). нарийвчлалын зэрэг) өөрчлөгдөөгүй. Тиймээс, PFM тогтворжуулагчийн нэгэн адил реле тогтворжуулагчид хяналтын транзисторын шилжих давтамж тогтмол биш байна.

Тайлбарласан тогтворжуулагчийн давуу болон сул талууд.

1. Зарчмын хувьд PWM ба PWM бүхий тогтворжуулагчид гаралтын хүчдэлийн долгион бүрэн байхгүй байж болно, учир нь импульсийн элементийг хяналтын хэлхээний дохионы тогтмол бүрэлдэхүүн хэсэг удирддаг; Реле тогтворжуулагчид гаралтын хүчдэлийн импульс нь үндсэндээ явагдах ёстой, учир нь гохыг үе үе солих нь зөвхөн гаралтын хүчдэл үе үе өөрчлөгдөх үед л боломжтой байдаг.

Релетэй харьцуулахад PWM ба PWM тогтворжуулагчийн гол сул талуудын нэг нь тэдгээрийн ажиллах хурд бага байдаг.

Төрөл бүрийн технологийг өдөр тутмын амьдралдаа ашиглах нь орчин үеийн нийгмийн зайлшгүй шинж чанар юм. Гэхдээ бүх төхөөрөмжүүд нь стандарт 220 В-ын цахилгаан тэжээлд холбогдох зориулалттай биш юм. Тэдний олонх нь 1-ээс 25В хүртэлх хүчдэлтэй эрчим хүч хэрэглэдэг. Үүнийг хангахын тулд тусгай тоног төхөөрөмж ашигладаг.

Гэсэн хэдий ч түүний гол ажил бол гаралтын параметрүүдийг багасгахаас гадна сүлжээнд тогтвортой түвшинг хадгалах явдал юм. Үүнийг тогтворжуулах төхөөрөмж ашиглан шийдэж болно. Гэхдээ дүрмээр бол ийм төхөөрөмжүүд нь нэлээд төвөгтэй бөгөөд ашиглахад тийм ч тохиромжтой биш юм. Хамгийн сайн сонголт бол шилжих хүчдэлийн тогтворжуулагч юм. Энэ нь шугамануудаас зөвхөн хэмжээсээс гадна үйл ажиллагааны зарчмаараа ялгаатай.

Импульсийн тогтворжуулагч гэж юу вэ?

Хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэх төхөөрөмж:

• нэгтгэх;
• Тохируулга.

Эхний шатанд энерги хуримтлагдаж, дараа нь ялгардаг. Хяналтын хэсэг нь гүйдлийг хангаж, шаардлагатай бол энэ үйл явцыг тасалдуулж өгдөг. Түүнээс гадна шугаман загвараас ялгаатай нь импульсийн загварт энэ элемент нь хаалттай эсвэл нээлттэй төлөвт байж болно. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь түлхүүр шиг ажилладаг.

Импульсийн төхөөрөмжийн төхөөрөмж

Ийм төхөөрөмжүүдийн хэрэглээний хамрах хүрээ нь нэлээд өргөн юм. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг навигацийн төхөөрөмжид ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд холбохын тулд импульсийн тогтворжуулагч худалдаж авах хэрэгтэй.

• LCD телевизорууд
• Тоон системд ашигладаг цахилгаан хангамж;
• Бага хүчдэлийн үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж.

Импульсийн өсөлтийн хүчдэл тогтворжуулагчийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргах хувьсах гүйдэлтэй сүлжээнд ашиглаж болно. Энэ ангиллын төхөөрөмжийг өндөр хүчин чадалтай LED болон батерейг цэнэглэх эх үүсвэр болгон ашигладаг.

Тоног төхөөрөмж хэрхэн ажилладаг

Төхөөрөмжийн ажиллах зарчим дараах байдалтай байна. Зохицуулах элемент хаагдсан үед энерги нь нэгтгэх элементэд хуримтлагддаг. Энэ нь хүчдэл нэмэгдэхэд хүргэдэг. Шилжүүлэгчийг нээх үед цахилгаан эрчим хүчийг аажмаар хэрэглэгчдэд шилжүүлж, хүчдэл буурахад хүргэдэг.

Видеог үзээд төхөөрөмж хэрхэн ажилладагийг харна уу:

Төхөөрөмжийг ажиллуулах ийм энгийн арга нь эрчим хүч хэмнэх боломжийг олгодог бөгөөд үүнээс гадна бяцхан нэгжийг бий болгох боломжтой болсон.

Дараах хэсгүүдийг зохицуулалтын элемент болгон ашиглаж болно.

• тиристор;
• Транзисторууд.

Төхөөрөмжийн нэгтгэх нэгжүүд нь:

• тохируулагч;
• Зай;
• Конденсатор.

Тогтворжуулагчийн дизайны онцлог нь түүний ажиллах аргатай холбоотой. Хоёр төрлийн төхөөрөмж байдаг:

1. Шмитт гохоор.

Эдгээр хоёр төрлийн импульсийн хүчдэл тогтворжуулагчийн ялгааг авч үзье.

PWM загварууд

PWM загвар

Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь дизайны хувьд зарим ялгаатай байдаг. Тэд мөн хоёр үндсэн элементээс бүрдэнэ:

1. генератор;
2. модулятор;
3. Өсгөгч.

Тэдний ажиллагаа нь оролтын хүчдэл, импульсийн ажлын мөчлөгөөс шууд хамаардаг.

Түлхүүрийг нээх үед энерги нь ачаалал руу шилжиж, өсгөгч асаалттай байна. Энэ нь хүчдэлийн утгыг харьцуулж, тэдгээрийн хоорондын зөрүүг тодорхойлсны дараа олзыг модулятор руу дамжуулдаг.

Эцсийн импульс нь гаралтын параметрүүдтэй пропорциональ байх үүргийн мөчлөгийн хазайлттай байх ёстой. Эцсийн эцэст, түлхүүрийн байрлал нь тэднээс хамаарна. Тодорхой үүргийн мөчлөгийн утгуудад энэ нь нээгддэг эсвэл хаагддаг. Төхөөрөмжийн үйл ажиллагаанд импульс гол үүрэг гүйцэтгэдэг тул түүнд нэр өгсөн.

Schmitt триггер бүхий төхөөрөмжүүд

Энэ төрлийн импульсийн хүчдэл тогтворжуулагч нь элементүүдийн хамгийн бага багцаар тодорхойлогддог. Үүний гол үүргийг харьцуулагчийг багтаасан гох үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ элементийн үүрэг бол гаралтын хүчдэлийн утгыг зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээтэй харьцуулах явдал юм.

Schmitt триггер бүхий төхөөрөмжийн ажиллах зарчмын видеог үзье.

Төхөөрөмжийн ажиллагаа дараах байдалтай байна. Хамгийн их хүчдэл хэтэрсэн үед гох нь тэг байрлал руу шилжиж, түлхүүрийг нээнэ. Үүний зэрэгцээ тохируулагч нь цэнэггүй болдог. Гэвч хүчдэл нь хамгийн бага утгад хүрмэгц 0-ээс 1-д шилждэг. Энэ нь унтраалгыг хааж, интегратор руу гүйдлийн урсгалд хүргэдэг.

Хэдийгээр ийм төхөөрөмжүүд нь нэлээд энгийн загвартай боловч тэдгээрийг зөвхөн тодорхой газар ашиглах боломжтой. Энэ нь импульсийн хүчдэлийн тогтворжуулагч нь шаталсан эсвэл шаталсан байж болно гэдгийг тайлбарлаж байна.

Төхөөрөмжийн ангилал

Төхөөрөмжүүдийг төрөл болгон хуваах нь янз бүрийн шалгуурын дагуу явагддаг. Тиймээс оролт ба гаралтын хүчдэлийн харьцаагаар дараахь төрлийн төхөөрөмжүүдийг ялгадаг.

• Урвуулах;
• Хүчдэлийг санамсаргүй өөрчлөх.

Дараах хэсгүүдийг түлхүүр болгон ашиглаж болно.

• транзистор;
• Тиристорууд.

Үүнээс гадна импульсийн тогтмол гүйдлийн тогтворжуулагчийн үйл ажиллагааны ялгаа байдаг. Үүний үндсэн дээр тэдгээрийг дараах загварт хуваадаг.

1. Импульсийн өргөн модуляц дээр үндэслэсэн;
2. Хоёр байрлалтай.

Тогтворжуулагчийн давуу болон сул талууд

Модуль тогтворжуулагч

Бусад төхөөрөмжүүдийн нэгэн адил модульчлагдсан тогтворжуулагч нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Энэ нь таны мэдэж байх ёстой давуу болон сул талуудтай. Төхөөрөмжийн давуу талууд нь:

• Тогтворжуулахад хялбар;
• Өндөр үр ашиг;
• Өргөн хүрээний хүчдэлийг тэнцвэржүүлэх;
• Тогтвортой гаралтын параметрүүд;
• Компакт хэмжээсүүд;
• Зөөлөн эхлэл.

Төхөөрөмжийн сул талууд нь юуны түрүүнд түүний нарийн төвөгтэй дизайныг агуулдаг. Үүнд олон тооны тодорхой элементүүд байгаа нь өндөр найдвартай байдалд хүрэх боломжийг олгодоггүй. Үүнээс гадна импульсийн тогтмол гүйдлийн тогтворжуулагчийн сул тал нь:

• Олон тооны давтамжийн хөндлөнгийн оролцоог бий болгох;
• Засварын ажлыг гүйцэтгэхэд хүндрэлтэй байх;
• Эрчим хүчний хүчин зүйлийг нөхөх төхөөрөмжийг ашиглах хэрэгцээ.

Зөвшөөрөгдөх давтамжийн хүрээ

Энэ төхөөрөмжийг хангалттай өндөр хувиргах давтамжтайгаар ажиллуулах боломжтой бөгөөд энэ нь сүлжээний трансформатор бүхий төхөөрөмжүүдээс гол ялгаа юм. Энэ параметрийг нэмэгдүүлэх нь бидэнд хамгийн бага хэмжээст хүрэх боломжийг олгосон.

Ихэнх загваруудын хувьд давтамжийн хүрээ нь 20-80 кГц байж болно. Гэсэн хэдий ч гол болон PWM төхөөрөмжийг сонгохдоо гүйдлийн өндөр гармоникийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд параметрийн дээд утга нь радио давтамжийн төхөөрөмжид тавигдах шаардлагыг хангасан тодорхой хязгаарлалттай байдаг.

Хувьсах гүйдлийн сүлжээнд төхөөрөмжүүдийн хэрэглээ

Энэ ангиллын төхөөрөмжүүд нь оролтын шууд гүйдлийг гаралт дээрх ижил гүйдэл болгон хувиргах чадвартай. Хэрэв та тэдгээрийг ээлжит гүйдлийн сүлжээнд ашиглахаар төлөвлөж байгаа бол шулуутгагч, тэгшлэгч шүүлтүүр суурилуулах шаардлагатай болно.

Гэсэн хэдий ч та төхөөрөмжийн оролтын хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр гаралтын гүйдэл буурч, эсрэгээр гэдгийг мэдэх хэрэгтэй.

Гүүр Шулуутгагч ашиглах боломжтой. Гэхдээ энэ тохиолдолд энэ нь хачирхалтай гармоникийн эх үүсвэр болох бөгөөд шаардлагатай чадлын хүчин зүйлд хүрэхийн тулд конденсатор ашиглах шаардлагатай болно.

Үйлдвэрлэгчдийн тойм

Тогтворжуулагчийг сонгохдоо зөвхөн техникийн шинж чанараас гадна дизайны онцлогийг анхаарч үзээрэй. Үйлдвэрлэгчийн брэнд нь бас чухал юм. Өргөн хүрээний худалдан авагчдад үл мэдэгдэх компаний үйлдвэрлэсэн төхөөрөмж өндөр чанартай байх магадлал багатай юм.

Ухаалаг модулийн бүтээгдэхүүн

Тиймээс ихэнх хэрэглэгчид алдартай брэндүүдийн загварыг сонгохыг илүүд үздэг, тухайлбал:

• хобби хийх;
• Ухаалаг модуль.

Эдгээр компаниудын бүтээгдэхүүнүүд нь өндөр чанартай, найдвартай, удаан эдэлгээтэй байдаг.

Дүгнэлт

Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл болон бусад цахилгаан хэрэгслийг ашиглах нь тав тухтай амьдралын зайлшгүй нөхцөл болсон. Гэхдээ тогтворгүй цахилгаан сүлжээнд таны төхөөрөмж доголдохгүй байхын тулд тогтворжуулагч худалдаж авах талаар урьдчилан бодох хэрэгтэй. Аль загварыг сонгох нь ашигласан тоног төхөөрөмжийн параметрээс хамаарна. Хэрэв та орчин үеийн LCD зурагт, дэлгэц болон үүнтэй төстэй төхөөрөмжүүдийг холбох гэж байгаа бол хамгийн тохиромжтой сонголт бол шилжүүлэгч тогтворжуулагч юм.

Түвшин солих хэлхээг ашиглах нь PWM хянагчийг өөрийн тэжээлийн хүчдэлээс өндөр хүчдэлийг жолоодох боломжийг олгодог.

Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг шилжүүлэгч зохицуулагч нь өндөр хүчдэлийг бага хүчдэлд үр ашигтайгаар хувиргадаг бак хүчдэлийн хувиргагч юм. Зураг дээр. Зураг 1-д N-сувгийн MOSFET Q 1-ийн хаалга нь хөвөгч хяналтын хүчдэл шаарддаг ердийн бак хөрвүүлэгч хэлхээг харуулж байна. Хөвөгч түвшний дохионы буфер нь PWM (импульсийн өргөн модуляц) хянагч IC-ийн нэг хэсэг юм. Транзистор Q 1 нь хянагчийн үйлдвэрлэлийн онцлогоос хамааран N- эсвэл P-суваг байж болно. Ямар ч тохиолдолд IC тэжээлийн хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс багагүй байх ёстой бөгөөд энэ нь энэ хэлхээний оролтын хүчдэлийн утгад ноцтой хязгаарлалт тавьдаг.

Зураг дээрх диаграммд. 2-т энгийн түвшний шилжих шатыг ашигладаг бөгөөд энэ нь бага хүчдэлийн хянагч чип ашиглан бак хөрвүүлэгчийн дамжуулагч транзисторыг удирдах боломжийг олгодог. Түвшин солих хэлхээ нь PWM IC-ийг өндөр хүчдэлийн эх үүсвэрээс тусгаарладаг тул энэ зарчмыг ашиглан дур мэдэн их хэмжээний оролтын хүчдэл бүхий хувиргагчийг барьж болно.

Бага талын драйверуудтай PWM IC нь эх үүсвэр ба хаалганы хооронд эерэг хөтөч хүчдэлтэй байдаг тул N-суваг MOSFET-ийг жолоодох боломжтой. Зураг дээрх диаграммд. 2, P-сувгийн транзисторыг өндөр талын MOSFET транзистор болгон ашигладаг; Үүний тулд эх үүсвэр ба хаалганы хоорондох хяналтын хүчдэл сөрөг байх ёстой. Тиймээс PWM хянагчаас гарах гаралтын дохиог урвуу болгох хэрэгтэй. Нэмэлт MOSFET Q 2 ба Q 3-ийн шилжүүлэгчийн тохиргоо нь ямар ч төрлийн дамжуулагч транзистортой ажиллах боловч урвуу драйвер ашиглаж болно.

C 2 конденсатор нь түвшний шилжилтийг гүйцэтгэдэг. Түүний утга нь цэнэгийг хувиргах давтамж дээр барихад хангалттай том байх ёстой, гэхдээ оролтын хүчдэлийн өөрчлөлтийг дагах хүчдэл нь хангалттай бага байх ёстой. R 1 резистор ба P-сувгийн MOSFET транзистор Q 3-ээр дамжуулан C 2 конденсаторыг хүчдэлд цэнэглэдэг.

V C =V IN -V CC,

Энд V C нь C 2 дахь хүчдэл, V IN нь оролтын хүчдэл, V CC нь нэмэлт Q 2 ба Q 3 хос болон PWM IC-ийн тэжээлийн хүчдэл юм. Нийлүүлэлтийн хүчдэл нь zener диод D2-ийн тогтворжуулах хүчдэлээс бага байх ёстой. Үгүй бол транзистор Q 2 нь zener диод D 2 ба конденсатор C 2-ээр дамжин нээлттэй байх үед хэлхээний үр ашиг буурахад хүргэдэг. Zener диод D 2 нь C 2 дээрх хүчдэлийг дээрх томъёоноос олж авсан утгыг хязгаарладаг. Транзистор Q 3 асаалттай үед хүчдэл нэмэгдэхийг оролдвол zener диод D 2 урагш чиглэнэ. Энэ хэлхээний Q 1 транзисторын эх үүсвэр ба хаалганы хоорондох хүчдэл Q 3 транзистор асаалттай үед 0 В, Q 2 транзистор асаалттай үед -V CC байна.

Эсэргүүцэл R 1 нь транзистор Q 1-ийн gate-эх үүсвэрийн багтаамжийг цэнэггүй болгож, буфер шатны гаралтын үед өндөр гаралтын хүчдэл байгаа үед Q 1 транзистор унтарсан хэвээр байх боломжийг олгодог. Zener диод D 2 нь тогтворжуулагчийн оролтын хүчдэлээс үл хамааран Q 1 транзисторын эх үүсвэр ба хаалганы хоорондох хүчдэлийг 12 В хүртэл хязгаарладаг. Конденсатор C 2 нь Q 1 транзисторын хаалган дээрх хүчдэлийн долгионыг жигд болгодог тул хаалганы хяналтын хэлхээний параметрүүд нь нэмэлт шилжүүлэгчийн хэлхээний параметрүүдтэй ижил байх болно. Тиймээс түвшний шилжүүлэгч нь ашигласан MOSFET транзистор дээр ямар ч хязгаарлалт тавьдаггүй.

Зураг дээр. 3-р зурагт дамжуулагч транзисторыг удирдах зарчмыг ашиглан бууруулах хүчдэлийн хөрвүүлэгчийн практик хэлхээг үзүүлэв. Хөрвүүлэгчийн оролтын хүчдэл нь 18 В-оос 45 В-ын хооронд байж болох ба гаралтын хүчдэл 12 В, ачааллын хамгийн их гүйдэл нь 1.5 А. Хөрвүүлэгч нь National Semiconductor компанийн LM5020-1 урагш болон буцах PWM хянагч чипийг ашигладаг. .

Энэ хэлхээ нь өмнөх хэлхээнүүдийн адил бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй боловч нэмэлт функцүүд нэмэгддэг, тухайлбал: оролтын хүчдэлийг C 9 конденсатороор шүүх; R 2 ба R 7 резистор бүхий оролтын хүчдэлийн өсөлтийг хязгаарлах; конденсатор C 3 ашиглан зөөлөн эхлэлийг хангах; R3 резистороор хөрвүүлэх давтамжийг тохируулах чадвар (500 кГц давтамжийн хувьд түүний утга 12.7 кОм байх болно); C 7, C 8 конденсатор, резистор R 6 бүхий санал хүсэлтийн нөхөн олговор; гаралтын хүчдэлийн утгыг R 9 ба R 10 резистороор тохируулах.

LM5020-1 чип нь одоогийн хяналтын горимд ажиллахаар хийгдсэн боловч энэ хэлхээнд хүчдэлийн хяналтын горимд ажилладаг. Гүйдлийн дохионы шугаман бус байдлыг нөхдөг 50 А оргил утга бүхий дотоод лавлагаа гүйдлийн эх үүсвэрийг налуу хүчдэлийн генераторын хувьд ашигладаг. 5.11 кОм эсэргүүцэл R 4 ба дотоод 2 кОм эсэргүүцэлээр урсаж буй энэ гүйдэл нь CS дээр оргилоос оргил хүртэлх хүчдэл (50 ´A×2 кОм+5.11 кОм)≈300 мВ-тай хөрөөний дохио үүсгэх үүрэгтэй. гаралт (зүү 8). COMP зүү (зүү 3) дээр энэхүү налуу дохиог COMP зүү дээрх алдааны гаралтын хүчдэлтэй харьцуулж, Q 1 дамжуулагч транзисторыг жолоодоход шаардлагатай импульсийн өргөнтэй дохиог гаргана.

Зураг дээр. Зураг 4-т авч үзэж буй хэлхээний хүчдэлийн диаграммыг үзүүлэв. Осциллографын 1-р суваг (дээд график) нь LM5020-1 чипээр үүсгэгдсэн хяналтын дохиог харуулж байна. 2-р суваг (дунд график) нь түлхэх-татах буфер шатны гаралтын харгалзах хүчдэлийг харуулав. 3-р суваг (доод график) транзистор Q 1-ийн хаалга ба эх үүсвэрийн хооронд түлхэх-татах үе шатын түвшинд шилжсэн гаралтын хүчдэл. Транзисторын Q 1-ийн эх үүсвэр-дренажийн хүчдэлийн оргил утга нь оролтын хүчдэлтэй тэнцүү бөгөөд түүний далайц нь LM5020-1 микро схемээр үүсгэсэн хяналтын дохионы утгаас 8 В-оор их байна. Бүх дохио нь цэвэрхэн бөгөөд хурдан өсөх, унах хугацаатай байдаг. Энэ хэлхээний үр ашиг нь 18 В ба 45 В-ийн оролтын хүчдэлд тус тус 86% ба 83% байна.

Мэдээ

Бүтээгдэхүүний шинэ ангилал нэмэгдсэн - "Шилжүүлэгч тавиур"
2016 оны 7-р сарын 13, 22:40

Үнэгүй

10,000 рубльээс дээш захиалгад Москвад үнэгүй хүргэлт.

Одоогийн байдлаар цахилгаан хангамжийг солихын тулд PWM хяналтын өөр багц функцийг хэрэгжүүлдэг микро схемүүд (дотоодын болон импортын) зах зээл дээр өргөн тархсан байна. Энэ төрлийн микро схемүүдийн дунд KR1114EU4 (үйлдвэрлэгч: Кремль-Маркетинг ХК, Орос) нэлээд алдартай. Түүний импортын аналог нь TL494CN (Texas Instrument) юм. Үүнээс гадна үүнийг хэд хэдэн компани өөр өөр нэрээр үйлдвэрлэдэг. Жишээлбэл, (Япон) IR3M02 микро схемийг үйлдвэрлэдэг, (Солонгос) - KA7500, f. Fujitsu (Япон) МВ3759.

KR1114EU4 (TL494) чип нь тогтмол давтамжтайгаар ажилладаг сэлгэн залгах тэжээлийн хангамжийн PWM хянагч юм. Микро схемийн бүтцийг 1-р зурагт үзүүлэв.

Энэхүү микро схемд тулгуурлан түлхэх ба нэг мөчлөгт шилжих тэжээлийн хангамжийн хяналтын хэлхээг боловсруулах боломжтой. Микро схем нь PWM хяналтын иж бүрэн функцуудыг хэрэгжүүлдэг: жишиг хүчдэл үүсгэх, алдааны дохиог нэмэгдүүлэх, хөрөөний хүчдэл үүсгэх, PWM модуляц, 2 циклийн гаралт үүсгэх, гүйдлийн эсрэг хамгаалалт гэх мэт. 16 зүүтэй багцад зүүг 2-р зурагт үзүүлэв.

Баригдсан налуу хүчдэлийн үүсгүүр нь давтамжийг тохируулахын тулд зөвхөн хоёр гадаад бүрэлдэхүүн хэсгийг шаарддаг - Rt ба Ct Генераторын давтамжийг томъёогоор тодорхойлно.

Генераторыг алсаас унтраахын тулд та гадаад түлхүүр ашиглан RT оролтыг (зүү 6) ION гаралт (зүү 14) эсвэл ST оролтыг (зүү 5) энгийн утсанд богино холболтоор холбож болно.

Чип нь суурилуулсан лавлах хүчдэлийн эх үүсвэртэй (Uref = 5.0 В) бөгөөд хэлхээний гаднах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хазайлгахын тулд 10 мА хүртэлх гүйдлийн урсгалыг хангах чадвартай. Лавлах хүчдэл нь 0-ээс +70 ° C-ийн ажлын температурын хязгаарт 5% -ийн алдаатай байна.

Импульсийн бууралтын тогтворжуулагчийн блок диаграммыг 3-р зурагт үзүүлэв.

Зохицуулагч элемент RE нь оролтын тогтмол гүйдлийн хүчдэл UBX-ийг тодорхой үргэлжлэх хугацаа, давтамжтай импульсийн дараалал болгон хувиргадаг ба жигдрүүлэгч шүүлтүүр нь (баглзуур L1 ба конденсатор С1 нь тэдгээрийг дахин гаралтын тогтмол хүчдэл болгон хувиргадаг. VD1 диод нь ороомгийн ороомогоор дамжин гүйдлийн хэлхээг хаадаг. RE унтрах үед.Удирдлагын системийн удирдлагын хэлхээ нь эргэх холбоог ашиглан зохицуулагч элементийг удирдаж, гаралтын хүчдэлийн Un-ын тогтворжилтыг олж авна.

Тогтворжуулах аргаас хамааран тогтворжуулагч нь реле, импульсийн давтамжийн модуляц (PFM) ба импульсийн өргөний модуляц (PWM) байж болно. PWM бүхий тогтворжуулагчид импульсийн давтамж (хугацаа) нь тогтмол утга бөгөөд тэдгээрийн үргэлжлэх хугацаа нь гаралтын хүчдэлийн утгатай урвуу хамааралтай байдаг. Зураг 4-т Ks өөр өөр ажлын мөчлөгтэй импульсийг үзүүлэв.

PWM тогтворжуулагч нь бусад төрлийн тогтворжуулагчтай харьцуулахад дараах давуу талуудтай.

Хувиргах давтамж нь оновчтой (үр ашгийн хувьд), хяналтын хэлхээний дотоод осциллятороор тодорхойлогддог бөгөөд бусад хүчин зүйлээс хамаардаггүй; ачаалал дахь импульсийн давтамж нь тогтмол утга бөгөөд энэ нь дарах шүүлтүүрийг барихад тохиромжтой; Хязгааргүй тооны тогтворжуулагчийн хувиргах давтамжийг синхрончлох боломжтой бөгөөд энэ нь хэд хэдэн тогтворжуулагчийг нийтлэг анхдагч тогтмол гүйдлийн эх үүсвэрээс тэжээх үед цохилт үүсэхийг арилгадаг.

Ганц ялгаа нь PWM хэлхээ нь харьцангуй нарийн төвөгтэй хяналтын хэлхээтэй байдаг. Гэхдээ PWM бүхий ихэнх хяналтын хэсгүүдийг агуулсан KR1114EU4 төрлийн нэгдсэн хэлхээг хөгжүүлэх нь импульсийн тогтворжуулагчийг ихээхэн хялбаршуулах боломжийг олгодог.

KR1114EU4 дээр суурилсан импульсийн бууруулагч тогтворжуулагчийн хэлхээг 5-р зурагт үзүүлэв.

Тогтворжуулагчийн оролтын хамгийн их хүчдэл нь 30 В бөгөөд энэ нь p-сувгийн хээрийн эффект транзистор VT1 (RFP60P03) -ийн хамгийн их зөвшөөрөгдөх ус зайлуулах эх үүсвэрийн хүчдэлээр хязгаарлагддаг. Resistor R3 ба конденсатор C5 нь (1) томъёогоор тодорхойлогддог хөрөөний хүчдэлийн генераторын давтамжийг тогтоодог. Лавлах хүчдэлийн эх үүсвэрээс (зүү 14) D1, эсэргүүцэгч R6-R7 хуваагчаар дамжуулан жишиг хүчдэлийн нэг хэсгийг эхний алдааны өсгөгчийн урвуу оролт руу (зүү 2) нийлүүлдэг. R8-R9 хуваагчаар дамжуулан санал хүсэлтийн дохио нь микро схемийн эхний алдаа өсгөгчийн (зүү 1) урвуу бус оролт руу тэжээгддэг. Гаралтын хүчдэлийг R7 резистороор зохицуулдаг.Rezistor R5 ба конденсатор C6 нь эхний өсгөгчийн давтамжийн засварыг гүйцэтгэдэг.

Микро схемийн бие даасан гаралтын драйверууд нь түлхэх ба нэг мөчлөгийн горимд гаралтын үе шатыг ажиллуулах боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тогтворжуулагчид микро схемийн гаралтын драйвер нь нэг мөчлөгийн горимд асдаг. Үүнийг хийхийн тулд 13-р зүү нь нийтлэг утсанд холбогдсон байна. Хоёр гаралтын транзистор (тэдгээрийн коллекторууд нь 8, 11-р зүү, ялгаруулагч нь 9, 10-р зүү) нь нийтлэг ялгаруулагч хэлхээний дагуу холбогдсон бөгөөд зэрэгцээ ажилладаг. Энэ тохиолдолд гаралтын давтамж нь генераторын давтамжтай тэнцүү байна. Эсэргүүцэгч хуваагчаар дамжуулан микро схемийн гаралтын үе шат

R1-R2 нь зохицуулагчийн зохицуулагч элементийг хянадаг - хээрийн эффект транзистор VT1. Микро схемийн тэжээлийн хангамж (зүү 12) дээр тогтворжуулагчийг илүү тогтвортой ажиллуулахын тулд L1-C2-C3 LC шүүлтүүрийг оруулсан болно. Диаграмаас харахад KR1114EU4-ийг ашиглахдаа харьцангуй цөөн тооны гадаад элемент шаардлагатай байдаг. Schottky диод (VD2) KD2998B (Unp=0.54 V, Uarb=30 V, lpr=30 A, fmax=200 кГц) ашигласны ачаар шилжүүлэгчийн алдагдлыг бууруулж, тогтворжуулагчийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой болсон.

Тогтворжуулагчийг хэт гүйдлээс хамгаалахын тулд өөрийгөө сэргээдэг FU1 MF-R400 гал хамгаалагчийг ашигладаг. Ийм гал хамгаалагчийн үйл ажиллагааны зарчим нь тодорхой гүйдлийн утга эсвэл орчны температурын нөлөөн дор эсэргүүцлийг огцом нэмэгдүүлж, эдгээр шалтгааныг арилгах үед тэдгээрийн шинж чанарыг автоматаар сэргээх шинж чанарт суурилдаг.

Тогтворжуулагч нь 12 кГц давтамжтай хамгийн их үр ашигтай (ойролцоогоор 90%), 10 Вт хүртэл гаралтын чадлын үр ашиг (Uout = 10 V) 93% хүрдэг.

Нарийвчилсан мэдээлэл, дизайн. Тогтмол резистор нь S2-ZZN төрөл, хувьсах резистор нь SP5-3 эсвэл SP5-2VA байна. Конденсатор C1 C3, C5-K50-35; C4, C6, C7 -K10-17. VD2 диодыг бусад Schottky диодоор сольж болно, жишээлбэл, 20TQ045 гэх мэт. KR1114EU4 чипийг TL494LN эсвэл TL494CN-ээр сольсон. Багалзуур L1 - DM-0.1-80 (0.1 A, 80 μH). Ойролцоогоор 220 мкН индукц бүхий L2 ороомог нь хоёр цагираг соронзон судал дээр хийгдсэн. MP-140 K24x13x6.5 бөгөөд цагирагийн бүх периметрийн эргэн тойронд хоёр давхаргаар жигд байрлуулсан 01.1 мм-ийн PETV-2 утастай 45 эргэлтийг агуулдаг. Давхаргын хооронд лакаар бүрсэн даавууны хоёр давхарга байдаг. LShMS-105-0.06 ГОСТ 2214-78. Тодорхой тохиолдол бүрт MF-RXXX төрлийн өөрийгөө дахин тохируулах гал хамгаалагчийг сонгож болно.

Тогтворжуулагчийг 55х55 мм хэмжээтэй талхны хавтан дээр хийдэг. Транзисторыг хамгийн багадаа 110 см2 талбайтай радиатор дээр суурилуулсан. Суурилуулалтын явцад цахилгааны хэсгийн нийтлэг утас ба микро схемийн нийтлэг утсыг салгах, түүнчлэн дамжуулагчийн уртыг (ялангуяа цахилгаан хэсэг) багасгахыг зөвлөж байна. Тогтворжуулагч нь зөв суурилуулсан тохиолдолд тохируулга хийх шаардлагагүй.

Худалдан авсан тогтворжуулагчийн радио элементүүдийн нийт үнэ 10 орчим доллар, VT1 транзисторын үнэ 3...4 доллар байсан. Зардлыг бууруулахын тулд RFP60P03 транзисторын оронд хямд RFP10P03 ашиглаж болно, гэхдээ мэдээжийн хэрэг энэ нь тогтворжуулагчийн техникийн шинж чанарыг дордуулах болно.

Өргөлтийн төрлийн импульсийн зэрэгцээ тогтворжуулагчийн блок диаграммыг 6-р зурагт үзүүлэв.

Энэхүү тогтворжуулагчид импульсийн горимд ажилладаг RE зохицуулагч элемент нь Rh ачаалалтай зэрэгцээ холбогдсон байна. RE нээлттэй үед оролтын эх үүсвэрээс (Ubx) гүйдэл L1 индуктороор урсаж, энергийг хадгалдаг. Үүний зэрэгцээ VD1 диод нь ачааллыг тасалж, C1 конденсаторыг задгай RE-ээр цэнэглэхийг зөвшөөрдөггүй. Энэ хугацаанд ачаалалд хүрэх гүйдэл нь зөвхөн конденсатор С1-ээс ирдэг.Дараагийн агшинд RE хаагдах үед ороомгийн L1-ийн өөрөө индукцийн эмк нь оролтын хүчдэлтэй нийлэгдэж, ороомгийн энерги шилжинэ. ачаалал руу. Энэ тохиолдолд гаралтын хүчдэл нь оролтын хүчдэлээс их байх болно. Бууруулах тогтворжуулагчаас (Зураг 1) ялгаатай нь энд ороомог нь шүүлтүүрийн элемент биш бөгөөд гаралтын хүчдэл нь ороомгийн L1 ороомгийн индукц ба цахилгаан ороомгийн ажлын циклээр тодорхойлогддог хэмжээгээр оролтын хүчдэлээс их болно. хяналтын элемент RE.

Импульсийг нэмэгдүүлэх тогтворжуулагчийн бүдүүвч диаграммыг 7-р зурагт үзүүлэв.

Энэ нь үндсэндээ доош буулгах тогтворжуулагчийн хэлхээтэй ижил электрон эд ангиудыг ашигладаг (Зураг 5).

Гаралтын шүүлтүүрийн багтаамжийг нэмэгдүүлэх замаар долгионыг багасгаж болно. "Зөөлөн" эхлүүлэхийн тулд конденсатор C9 нь нийтлэг утас болон эхний алдаа өсгөгчийн урвуу оролт (зүү 1) хооронд холбогдсон байна.

Тогтмол резисторууд - S2-ZZN, хувьсах резисторууд - SP5-3 эсвэл SP5-2VA.

Конденсатор C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. Транзистор VT1 - IRF540 (Uсi=100 В, lc=28 А, Rсi=0.077 Ом бүхий n сувгийн хээрийн эффект транзистор) - хамгийн багадаа 100 см2 үр дүнтэй гадаргуутай радиатор дээр суурилуулсан. L2 тохируулагч нь өмнөх хэлхээнийхтэй ижил байна.

Тогтворжуулагчийг анх удаа бага ачаалалтай (0.1...0.2 А), гаралтын хамгийн бага хүчдэлээр асаах нь дээр. Дараа нь гаралтын хүчдэлийг аажмаар нэмэгдүүлж, ачааллын гүйдлийг хамгийн их утгад хүргэнэ.

Хэрэв шаталсан болон бууруулагч тогтворжуулагч нь Uin оролтын ижил хүчдэлээс ажилладаг бол тэдгээрийн хувиргах давтамжийг синхрончлох боломжтой. Үүнийг хийхийн тулд (хэрэв ханшийн тогтворжуулагч нь мастер, шаталсан тогтворжуулагч нь боол бол) өсгөгч тогтворжуулагчийн R3 резистор ба C7 конденсаторыг салгаж, D1 чипийн 6, 14-р зүүг хааж, зүүг холбох хэрэгтэй. Доогуур тогтворжуулагчийн D1 чипийн D1-ийн 5-аас 5-р зүү.

Өргөтгөх хэлбэрийн тогтворжуулагчийн хувьд L2 индуктор нь гаралтын тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн долгионыг жигдрүүлэхэд оролцдоггүй тул гаралтын хүчдэлийг өндөр чанартай шүүхийн тулд L ба хангалттай том утгатай шүүлтүүрийг ашиглах шаардлагатай. C. Энэ нь шүүлтүүр болон төхөөрөмжийн жин, хэмжээсийг бүхэлд нь нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Иймээс доош буулгах тогтворжуулагчийн чадлын нягт нь шаталсан тогтворжуулагчаас их байдаг.