Автономный полумостовой преобразователь на 280 Вт

November 9, 2011 by admin Комментировать »

Этот импульсный источник питания предполагается использовать в качестве повышающего преобразователя внутри распределенной системы питания. Он будет обеспечивать "безопасное" напряжение на шине 28 VDC. Проектируемый источник имеет вход переменного тока, на котором должно быть изменено ответвление, чтобы входное напряжение системы питания было или 110 В, или 240 В. Конечная схема источника питания показана на рис. 3.77.

Проектная спецификация

Диапазоны входного напряжения:

. от 90 до 130 VAC, 50/60 Гц;

. от 200 до 240 VAC, 50/60 Гц.

Выходное напряжение: +28 VDC при номинальном максимальном токе 10 А, минимум тока нагрузки — 1 А.

Напряжение пульсаций на выходе: 50 мВ (двойная амплитуда).

Стабилизация выхода: ±2%.

Предпроектные оценки "черного ящика"

Номинальная выходная мощность: Р0 = 28 В • 10 А = 280 Вт.

Оценка входной мощности: Pjn(est) = 280 Вт / 0,8 = 350 Вт.

Напряжения входа постоянного тока (для 110 VAC используется удвоитель напряжения):

Проектные решения

В нашем проекте будет использована полумостовая топология с управлением в токовом режиме. В нем будет применяться плавный запуск для минимизации бросков при пуске системы. Источник питания должен удовлетворять нормам безопасности UL, CSA и VDE.

Примем, что источник питания будет функционировать с рабочей частотой 100 кГц, а в качестве микросхемы контроллера выберем МС34025Р.

Проектирование трансформатора (см. раздел 3.5.3)

Воспользуемся сердечником типа "Ш-Ш", поскольку у него наибольшая среди других типов сердечников область для обмоток. Большая область намотки необходима для размещения всех дополнительных изоляционных слоев, требуемых для сертификации VDE. Для биполярных обратноходовых преобразователей воздушный зазор не требуется. Материал сердечника — ЗС8 (феррокскуб), или "F", от компании Magnetics, Inc. Этот материал обеспечит разумные потери сердечника на принятой частоте функционирования.

Примерный размер сердечника для данного применения составляет 33 мм для каждой стороны. Больше всего этому значению соответствует сердечник от Magnetics, Inc. под номером F-43515. Кроме него, следует также заказать сердечник под номером F-44317 (следующий по размеру сердечник) на случай, если размеры обмоток выйдут за пределы площади окна.

Выполним расчеты для сердечника F-43515. При вычислении количества витков первичной обмотки следует учитывать начальное состояние запуска, при котором на первичную обмотку подается полное входное напряжение в первые несколько миллисекунд работы. Проектировщик должен удостовериться в том, что трансформатор в течение этого периода не войдет в режим насыщения. В этом случае расчетными условиями трансформатора становятся максимальная температура окружающей среды и наибольший специфицированный переменный ток. Количество витков, необходимых для первичной обмотки, составляет

Принимаем А^ = 38 витков.

Примечание

В состоянии устойчивого функционирования это даст значение Втэх 1300-1500 Гс.

Рис. 3.77. Схема полумостового преобразователя на 280 Вт, 100 кГц

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты