HRP-N3 - серия источников питания с максимальной пиковой мощностью в 350% от MEAN WELL

Преимущества релейного способа управления силовым ключом в обратноходовых преобразователях

Sameer Kelkar
Перевод: Г. Бандура

Разработка стабильного обратноходового источника питания зачастую является непростой задачей. Обратная связь должна быть стабильна без ущерба для ее динамики при любых изменениях нагрузки. В этой статье мы постараемся показать, как можно строить более простые обратноходовые источники питания, которые не требуют компенсации обратной связи.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Релейный способ управления и ШИМ

Большинство источников питания используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для управления силовым ключом. При ШИМ ключевой элемент (чаще всего MOSFET-транзистор) включается каждый рабочий цикл. Выходное напряжение источника питания сравнивается с опорным напряжением, разница усиливается и используется для регулировки выходного напряжения путем изменения ширины импульса при включении ключа.

В релейном способе управления напряжение с выхода тоже сравнивается с опорным. Только разница используется для того, чтобы включить или не включить ключ в начале каждого рабочего цикла. Путем изменения соотношения рабочих циклов, когда ключ включен, и нерабочих, когда ключ выключен, регулируется уровень выходного напряжения.

Преимущества релейного управления силовым ключом:

  • коэффициент усиления компаратора вполне достаточен для того, чтобы принять решение о том, совершать или нет рабочий цикл. Для этого не нужны усилитель ошибки и генератор пилообразной функции, который необходим для ШИМ-контроллеров;
  • без усилителя ошибки пропадает фазовая задержка по обратной связи, соответственно не нужно беспокоиться о запасе по амплитуде и фазе и характеристиках графика Боде.

Простейшая форма релейного управления использует фиксированное время включенного состояния MOSFET-транзистора. При этом пиковый ток MOSFET-транзистора зависит от входного питающего напряжения.

Однако более совершенен релейный способ управления с ограничением максимального тока MOSFET-транзистора на каждом рабочем цикле. Ограничение максимального тока MOSFET-транзистора очень важно, так как при насыщении трансформатора неограниченный ток может легко вывести из строя MOSFET-транзистор. Кроме того, трансформатор должен быть сконструирован так, чтобы он никогда не входил в насыщение. Эти два обстоятельства не только исключают насыщение трансформатора, но и снимают стрессовую нагрузку с MOSFET-транзистора, уличивая надежность схемы.

Схема ИИП с релейным способом управления силовым ключом без компенсации обратной связи

Рис. 1. Схема ИИП с релейным способом управления силовым ключом без компенсации обратной связи

Отклик схемы на изменение нагрузки при Uin = 115 В AC (нагрузка меняется с 50% до 100%). Верхний график — Vout (50 мВ/дел.), нижний — Iout (0,5 А/дел.). Время — 1 мс/дел.

Рис. 2. Отклик схемы на изменение нагрузки при Uin = 115 В AC (нагрузка меняется с 50% до 100%). Верхний график — Vout (50 мВ/дел.), нижний — Iout (0,5 А/дел.). Время — 1 мс/дел.

Читать далее статью в полном обьеме (pdf)

Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя