Էլեկտրամատակարարման հիմնական կառուցվածքըարագ լիցքավորումQC-ն օգտագործում է Flyback + երկրորդական կողմի (երկրորդային) համաժամանակյա ուղղում SSR: Թռիչքային փոխարկիչների համար, ըստ հետադարձ նմուշառման մեթոդի, այն կարելի է բաժանել՝ առաջնային կողմի (առաջնային) կարգավորում և երկրորդական կողմի (երկրորդային) կարգավորում; ըստ PWM կարգավորիչի գտնվելու վայրի: Այն կարելի է բաժանել առաջնային կողային (առաջնային) հսկողության և երկրորդական կողմի (երկրորդային) հսկողության: Կարծես դա MOSFET-ի հետ կապ չունի։ Այսպիսով,ՕլուկեյՊետք է հարցնել. որտե՞ղ է թաքնված MOSFET-ը: Ի՞նչ դեր խաղաց:
1. Առաջնային կողմի (առաջնային) ճշգրտում և երկրորդական կողմի (երկրորդային) ճշգրտում
Ելքային լարման կայունությունը պահանջում է հետադարձ կապ՝ իր փոփոխվող տեղեկատվությունը PWM հիմնական կարգավորիչին ուղարկելու համար՝ մուտքային լարման և ելքային բեռի փոփոխությունները կարգավորելու համար: Ըստ հետադարձ նմուշառման տարբեր մեթոդների՝ այն կարելի է բաժանել առաջնային կողմի (առաջնային) ճշգրտման և երկրորդական կողմի (երկրորդային) ճշգրտման, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում և 2-ում:
Առաջնային կողմի (առաջնային) կարգավորման հետադարձ ազդանշանը վերցվում է ոչ թե ուղղակիորեն ելքային լարումից, այլ օժանդակ ոլորունից կամ առաջնային առաջնային ոլորունից, որը պահպանում է որոշակի համաչափ հարաբերություն ելքային լարման հետ: Դրա բնութագրերն են.
① Անուղղակի հետադարձ կապի մեթոդ, վատ բեռի կարգավորման արագություն և վատ ճշգրտություն;
②. Պարզ և ցածր գնով;
③. Մեկուսացման օպտիկակուպլերի կարիք չկա:
Երկրորդական կողմի (երկրորդային) կարգավորման համար հետադարձ ազդանշանը վերցված է անմիջապես ելքային լարումից՝ օգտագործելով օպտոկապլեր և TL431: Դրա բնութագրերն են.
① Ուղղակի հետադարձ կապի մեթոդ, լավ բեռնվածքի կարգավորման արագություն, գծային կարգավորման արագություն և բարձր ճշգրտություն;
②. Կարգավորման սխեման բարդ է և ծախսատար.
③. Անհրաժեշտ է մեկուսացնել օպտոկապլերը, որը ժամանակի ընթացքում ծերացման խնդիրներ ունի։
2. Երկրորդական կողմի (երկրորդային) դիոդի ուղղում ևՄՈՍՖԵՏհամաժամանակյա ուղղում SSR
Flyback փոխարկիչի երկրորդական կողմը (երկրորդային) սովորաբար օգտագործում է դիոդի ուղղում արագ լիցքավորման մեծ ելքային հոսանքի պատճառով: Հատկապես ուղղակի լիցքավորման կամ ֆլեշ լիցքավորման դեպքում ելքային հոսանքը հասնում է 5A-ի: Արդյունավետությունը բարելավելու համար դիոդի փոխարեն որպես ուղղիչ օգտագործվում է MOSFET-ը, որը կոչվում է երկրորդական (երկրորդային) համաժամանակյա ուղղում SSR, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում և 4-ում:
Երկրորդական կողմի (երկրորդային) դիոդի ուղղման բնութագրերը.
①. Պարզ, լրացուցիչ սկավառակի վերահսկիչ չի պահանջվում, և արժեքը ցածր է.
② Երբ ելքային հոսանքը մեծ է, արդյունավետությունը ցածր է.
③. Բարձր հուսալիություն:
Երկրորդական կողմի (երկրորդային) MOSFET համաժամանակյա ուղղման առանձնահատկությունները.
①. Համալիր, որը պահանջում է լրացուցիչ սկավառակի վերահսկիչ և բարձր արժեք;
②. Երբ ելքային հոսանքը մեծ է, արդյունավետությունը բարձր է;
③. Դիոդների համեմատ, դրանց հուսալիությունը ցածր է:
Գործնական կիրառություններում, սինխրոն ուղղիչ SSR-ի MOSFET-ը սովորաբար տեղափոխվում է բարձր ծայրից դեպի ցածր ծայր՝ վարումը հեշտացնելու համար, ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում:
Սինխրոն ուղղման SSR-ի բարձրակարգ MOSFET-ի բնութագրերը.
①. Այն պահանջում է bootstrap drive կամ լողացող սկավառակ, որը թանկ է.
②. Լավ EMI:
Ցածր ծայրում տեղադրված սինխրոն ուղղման SSR MOSFET-ի բնութագրերը.
① Ուղղակի շարժիչ, պարզ շարժիչ և ցածր գնով;
②. Խեղճ EMI.
3. Առաջնային կողային (առաջնային) հսկողություն և երկրորդական կողմ (երկրորդային) հսկողություն
PWM հիմնական կարգավորիչը տեղադրված է առաջնային կողմում (առաջնային): Այս կառուցվածքը կոչվում է առաջնային կողային (առաջնային) հսկողություն: Ելքային լարման, բեռնվածքի կարգավորման արագության և գծային կարգավորման արագության ճշգրտությունը բարելավելու համար առաջնային կողային (առաջնային) հսկողությունը պահանջում է արտաքին օպտոկապլեր և TL431՝ հետադարձ կապ ստեղծելու համար: Համակարգի թողունակությունը փոքր է, իսկ արձագանքման արագությունը՝ դանդաղ:
Եթե PWM հիմնական կարգավորիչը տեղադրված է երկրորդական կողմում (երկրորդական), ապա օպտոկցորդիչը և TL431-ը կարող են հեռացվել, իսկ ելքային լարումը կարող է ուղղակիորեն կառավարվել և կարգավորվել արագ արձագանքով: Այս կառուցվածքը կոչվում է երկրորդական (երկրորդային) հսկողություն:
Առաջնային կողային (առաջնային) կառավարման առանձնահատկությունները.
①. Պահանջվում է Optocoupler և TL431, իսկ արձագանքման արագությունը դանդաղ է;
②. Արդյունքների պաշտպանության արագությունը դանդաղ է:
③. Սինխրոն ուղղման շարունակական ռեժիմում CCM-ում երկրորդական կողմը (երկրորդային) պահանջում է համաժամացման ազդանշան:
Երկրորդական (երկրորդային) հսկողության առանձնահատկությունները.
①. Արդյունքը ուղղակիորեն հայտնաբերվում է, ոչ մի օպտոկապլեր և TL431 կարիք չկա, արձագանքման արագությունը արագ է, իսկ ելքային պաշտպանության արագությունը՝ արագ;
②. Երկրորդական կողմի (երկրորդային) համաժամանակյա ուղղում MOSFET-ը ուղղակիորեն շարժվում է առանց համաժամացման ազդանշանների անհրաժեշտության. լրացուցիչ սարքեր, ինչպիսիք են իմպուլսային տրանսֆորմատորները, մագնիսական միացումները կամ կոնդենսիվ կցորդիչները, անհրաժեշտ են առաջնային կողմի (առաջնային) բարձր լարման MOSFET-ի շարժիչ ազդանշանները փոխանցելու համար:
③. Առաջնային կողմին (առաջնային) անհրաժեշտ է մեկնարկային միացում, կամ երկրորդական կողմը (երկրորդային) ունի օժանդակ սնուցման աղբյուր մեկնարկի համար:
4. Շարունակական CCM ռեժիմ կամ ընդհատվող DCM ռեժիմ
Flyback փոխարկիչը կարող է աշխատել շարունակական CCM ռեժիմում կամ ընդհատվող DCM ռեժիմում: Եթե միացման ցիկլի վերջում երկրորդային (երկրորդային) ոլորուն հոսանքը հասնում է 0-ի, այն կոչվում է ընդհատվող DCM ռեժիմ: Եթե միացման ցիկլի վերջում երկրորդական (երկրորդային) ոլորուն հոսանքը 0 չէ, այն կոչվում է շարունակական CCM ռեժիմ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 8-ում և 9-ում:
Նկար 8-ից և 9-րդ նկարից երևում է, որ համաժամանակյա ուղղման SSR-ի աշխատանքային վիճակները տարբեր են թռիչքային փոխարկիչի տարբեր աշխատանքային ռեժիմներում, ինչը նաև նշանակում է, որ համաժամանակյա ուղղման SSR-ի կառավարման մեթոդները նույնպես տարբեր կլինեն:
Եթե մեռած ժամանակը անտեսվում է, շարունակական CCM ռեժիմում աշխատելիս, համաժամանակյա ուղղման SSR-ն ունի երկու վիճակ.
①. Միացված է առաջնային կողային (առաջնային) բարձրավոլտ MOSFET-ը, իսկ երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը անջատված է.
②. Առաջնային կողային (առաջնային) բարձր լարման MOSFET-ն անջատված է, իսկ երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը միացված է:
Նմանապես, եթե մեռած ժամանակը անտեսվում է, համաժամանակյա ուղղման SSR-ն ունի երեք վիճակ, երբ աշխատում է ընդհատվող DCM ռեժիմում.
①. Միացված է առաջնային կողային (առաջնային) բարձրավոլտ MOSFET-ը, իսկ երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը անջատված է.
②. Առաջնային կողմի (առաջնային) բարձր լարման MOSFET-ն անջատված է, իսկ երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը միացված է.
③. Առաջնային կողային (առաջնային) բարձր լարման MOSFET-ն անջատված է, իսկ երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ն անջատված է:
5. Երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղում SSR շարունակական CCM ռեժիմում
Եթե արագ լիցքավորման հետադարձ փոխարկիչն աշխատում է շարունակական CCM ռեժիմով, ապա առաջնային կողմի (առաջնային) կառավարման մեթոդը, երկրորդական կողմի (երկրորդային) համաժամանակյա ուղղման MOSFET-ը պահանջում է համաժամացման ազդանշան առաջնային կողմից (առաջնային) անջատումը վերահսկելու համար:
Երկրորդական կողմի (երկրորդական) համաժամանակյա շարժիչ ազդանշան ստանալու համար սովորաբար օգտագործվում են հետևյալ երկու մեթոդները.
(1) ուղղակիորեն օգտագործեք երկրորդական (երկրորդային) ոլորուն, ինչպես ցույց է տրված Նկար 10-ում;
(2) Օգտագործեք լրացուցիչ մեկուսացման բաղադրիչներ, ինչպիսիք են իմպուլսային տրանսֆորմատորները՝ փոխանցելու համաժամանակյա շարժիչ ազդանշանը առաջնային կողմից (առաջնային) երկրորդական կողմ (երկրորդական), ինչպես ցույց է տրված Նկար 12-ում:
Սինխրոն շարժիչ ազդանշան ստանալու համար ուղղակիորեն օգտագործելով երկրորդական (երկրորդային) ոլորուն, համաժամանակյա շարժիչ ազդանշանի ճշգրտությունը շատ դժվար է վերահսկել, և դժվար է հասնել օպտիմիզացված արդյունավետության և հուսալիության: Որոշ ընկերություններ նույնիսկ օգտագործում են թվային կարգավորիչներ՝ հսկողության ճշգրտությունը բարելավելու համար, ինչպես ցույց է տրված Նկար 11-ում:
Զարկերակային տրանսֆորմատորի օգտագործումը համաժամանակյա շարժիչ ազդանշաններ ստանալու համար ունի բարձր ճշգրտություն, բայց արժեքը համեմատաբար բարձր է:
Երկրորդական կողմի (երկրորդային) կառավարման մեթոդը սովորաբար օգտագործում է իմպուլսային տրանսֆորմատոր կամ մագնիսական միացման մեթոդ՝ համաժամանակյա շարժիչ ազդանշանը երկրորդական կողմից (երկրորդային) առաջնային (առաջնային) կողմը փոխանցելու համար, ինչպես ցույց է տրված Նկար 7.v-ում:
6. Երկրորդական կողմի (երկրորդային) համաժամանակյա ուղղում SSR ընդհատվող DCM ռեժիմում
Եթե արագ լիցքավորման հետադարձ կապի փոխարկիչն աշխատում է անդադար DCM ռեժիմում: Անկախ առաջնային կողային (առաջնային) կառավարման մեթոդից կամ երկրորդական կողմի (երկրորդային) կառավարման մեթոդից, համաժամանակյա ուղղման MOSFET-ի D և S լարման անկումները կարող են ուղղակիորեն հայտնաբերվել և վերահսկվել:
(1) Միացնելով սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը
Երբ համաժամանակյա ուղղիչ MOSFET-ի VDS-ի լարումը դրականից փոխվում է բացասականի, ներքին մակաբուծական դիոդը միանում է, և որոշակի ուշացումից հետո միանում է սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 13-ում:
(2) Անջատում է սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ը
Սինխրոն ուղղման MOSFET-ը միացնելուց հետո VDS=-Io*Rdson: Երբ երկրորդական (երկրորդային) ոլորուն հոսանքը նվազում է մինչև 0, այսինքն, երբ ընթացիկ հայտնաբերման ազդանշանի VDS-ի լարումը բացասականից փոխվում է 0-ի, համաժամանակյա ուղղիչ MOSFET-ն անջատվում է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 13-ում:
Գործնական կիրառություններում համաժամանակյա ուղղիչ MOSFET-ն անջատվում է մինչև երկրորդական (երկրորդային) ոլորման հոսանքը 0-ի հասնելը (VDS=0): Տարբեր չիպերի կողմից սահմանված ընթացիկ հայտնաբերման հղման լարման արժեքները տարբեր են, օրինակ՝ -20 մՎ, -50 մՎ, -100 մՎ, -200 մՎ և այլն:
Համակարգի ընթացիկ հայտնաբերման հղման լարումը ամրագրված է: Որքան մեծ է ընթացիկ հայտնաբերման հղման լարման բացարձակ արժեքը, այնքան փոքր է միջամտության սխալը և այնքան լավ է ճշգրտությունը: Այնուամենայնիվ, երբ Io-ի ելքային բեռի հոսանքը նվազում է, համաժամանակյա ուղղիչ MOSFET-ը կանջատվի ավելի մեծ ելքային հոսանքի դեպքում, և դրա ներքին մակաբուծական դիոդը կանցնի ավելի երկար ժամանակ, ուստի արդյունավետությունը նվազում է, ինչպես ցույց է տրված Նկար 14-ում:
Բացի այդ, եթե ընթացիկ հայտնաբերման հղման լարման բացարձակ արժեքը չափազանց փոքր է: Համակարգի սխալները և միջամտությունները կարող են հանգեցնել համաժամանակյա ուղղման MOSFET-ի անջատմանը այն բանից հետո, երբ երկրորդական (երկրորդային) ոլորուն հոսանքը գերազանցում է 0-ը, ինչը հանգեցնում է հակադարձ ներհոսքի հոսանքի՝ ազդելով արդյունավետության և համակարգի հուսալիության վրա:
Բարձր ճշգրտությամբ ընթացիկ հայտնաբերման ազդանշանները կարող են բարելավել համակարգի արդյունավետությունն ու հուսալիությունը, սակայն սարքի արժեքը կավելանա: Ընթացիկ հայտնաբերման ազդանշանի ճշգրտությունը կապված է հետևյալ գործոնների հետ.
①. Ընթացիկ հայտնաբերման հղման լարման ճշգրտությունը և ջերմաստիճանի շեղումը;
②. կողմնակալության լարման և օֆսեթ լարման, կողմնակալության հոսանքի և օֆսեթ հոսանքի և ընթացիկ ուժեղացուցիչի ջերմաստիճանի շեղում;
③. Սինխրոն ուղղման MOSFET-ի միացված լարման Rdson-ի ճշգրտությունը և ջերմաստիճանի շեղումը:
Բացի այդ, համակարգի տեսանկյունից այն կարող է բարելավվել թվային հսկողության, ընթացիկ հայտնաբերման հղման լարման փոփոխման և MOSFET-ի շարժիչ լարման համաժամանակյա ուղղման փոփոխման միջոցով:
Երբ Io-ի ելքային բեռի հոսանքը նվազում է, եթե MOSFET-ի հզորության շարժիչ լարումը նվազում է, համապատասխան MOSFET-ի միացման Rdson լարումը մեծանում է: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 15-ում, հնարավոր է խուսափել համաժամանակյա ուղղիչ MOSFET-ի վաղ անջատումից, նվազեցնել մակաբուծական դիոդի հաղորդման ժամանակը և բարելավել համակարգի արդյունավետությունը:
Նկար 14-ից երևում է, որ երբ Io-ի ելքային բեռի հոսանքը նվազում է, հոսանքի հայտնաբերման հղման լարումը նույնպես նվազում է: Այս կերպ, երբ Io-ի ելքային հոսանքը մեծ է, ավելի բարձր հոսանքի հայտնաբերման հղման լարումն օգտագործվում է կառավարման ճշգրտությունը բարելավելու համար. երբ Io-ի ելքային հոսանքը ցածր է, օգտագործվում է հոսանքի հայտնաբերման ավելի ցածր հղման լարում: Այն կարող է նաև բարելավել սինխրոն ուղղման MOSFET-ի անցկացման ժամանակը և բարելավել համակարգի արդյունավետությունը:
Երբ վերը նշված մեթոդը չի կարող օգտագործվել բարելավման համար, Schottky դիոդները կարող են նաև զուգահեռաբար միանալ MOSFET-ի համաժամանակյա ուղղման երկու ծայրերում: Սինխրոն ուղղման MOSFET-ը նախապես անջատելուց հետո կարող է միացնել արտաքին Schottky դիոդը ազատ պտտվելու համար:
7. Երկրորդական (երկրորդային) հսկողություն CCM+DCM հիբրիդային ռեժիմ
Ներկայումս բջջային հեռախոսի արագ լիցքավորման համար հիմնականում օգտագործվում են երկու լուծումներ.
(1) Առաջնային կողային (առաջնային) հսկողություն և DCM աշխատանքային ռեժիմ: Երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղում MOSFET-ը չի պահանջում համաժամացման ազդանշան:
(2) Երկրորդական (երկրորդային) հսկողություն, CCM+DCM խառը գործառնական ռեժիմ (երբ ելքային բեռի հոսանքը նվազում է, CCM-ից մինչև DCM): Երկրորդական կողմի (երկրորդային) սինխրոն ուղղման MOSFET-ը ուղղակիորեն շարժվում է, և դրա միացման և անջատման տրամաբանական սկզբունքները ներկայացված են Նկար 16-ում.
Սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ի միացում. երբ համաժամանակյա ուղղիչ MOSFET-ի VDS-ի լարումը դրականից փոխվում է բացասականի, նրա ներքին պարազիտային դիոդը միանում է: Որոշակի ուշացումից հետո համաժամանակյա ուղղման MOSFET-ը միանում է:
Սինխրոն ուղղման MOSFET-ի անջատում.
① Երբ ելքային լարումը սահմանված արժեքից փոքր է, համաժամանակյա ժամացույցի ազդանշանն օգտագործվում է MOSFET-ի անջատումը վերահսկելու և CCM ռեժիմում աշխատելու համար:
② Երբ ելքային լարումը մեծ է սահմանված արժեքից, համաժամանակյա ժամացույցի ազդանշանը պաշտպանված է, և աշխատանքի մեթոդը նույնն է, ինչ DCM ռեժիմը: VDS=-Io*Rdson ազդանշանը վերահսկում է սինխրոն ուղղիչ MOSFET-ի անջատումը:
Այժմ բոլորը գիտեն, թե ինչ դեր է խաղում MOSFET-ը ամբողջ արագ լիցքավորման QC-ում:
Օլուկեի մասին
Olukey-ի հիմնական թիմը 20 տարի կենտրոնացել է բաղադրիչների վրա և կենտրոնակայանը գտնվում է Շենժենում: Հիմնական բիզնեսը՝ MOSFET, MCU, IGBT և այլ սարքեր: Գործակալի հիմնական արտադրանքներն են WINSOK-ը և Cmsemicon-ը: Արտադրանքները լայնորեն օգտագործվում են ռազմական արդյունաբերության, արդյունաբերական հսկողության, նոր էներգիայի, բժշկական արտադրանքի, 5G-ի, իրերի ինտերնետի, խելացի տների և սպառողական էլեկտրոնիկայի տարբեր արտադրանքներում: Հենվելով օրիգինալ գլոբալ գլխավոր գործակալի առավելությունների վրա՝ մենք հիմնված ենք չինական շուկայի վրա: Մենք օգտագործում ենք մեր համապարփակ շահավետ ծառայությունները՝ մեր հաճախորդներին ներկայացնելու տարբեր առաջադեմ բարձր տեխնոլոգիական էլեկտրոնային բաղադրիչներ, աջակցում ենք արտադրողներին բարձրորակ ապրանքներ արտադրելու և համապարփակ ծառայություններ մատուցելու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Dec-14-2023
