Xem mẫu
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
2
n1
R
(1 D ) 2
L1 = n
2f 2
- Ñieän aùp dôïn soùng: Vo
- Doøng taïi tuï ñieän loïc ic ñöôïc bieåu dieãn bôûi hình treân . Ñieän löôïng naïp
theâm vaøo tuï ñieän loïc Q ôû giai ñoaïn ñöôïc phoùng vaøo taûi trong giai ñoaïn
1.
-Chu kyø sau dieän tích S ôû phaàn döôùi ñöôøng bieåu dieãn thieân doøng qua tuï ic
Vo 1
Q = Io .DT = .D f
Rf T
Q Vo
V o = Vc D
C Rfc
* Chæ tieâu caùc linh kieän
- Transistor DCX:
Io n D
IDCX max = x 1 Vs
1 1 n2 24 f
- Diode D
ID trung bình (av)=Io
n2
VD max= VO V s
n1
*Giai ñoaïn 2: DT
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
Vo
I2max-I2min = (2-29)
(1 D )T
L2
n1
Ñieän aùp taïi cuoän n1 =
- Vo
n2
Do ñoù ñieän aùp taïi transistor DCX =
-
Ñieän aùp ra Vo :
-
2
n
n
I2 1 I1 , L2 L1 1
n
n2 2
n1
Vs V
DT o (1 D )T O
n
L1 4 2
(2-30)
- Ñieàu kieän ñeå coù doøng lieân tuïc.
1
I1 min I 1max D
I 1av
2
-Coâng suaát vaøo: Ps =Vs.I1av=
2
D2
1 n
-Coâng suaát ra : Po = VS2 2
R n1 1 D 2
-Neáu hieäu suaát baèng 1 ta coù :
2Vs n 1 2 D
I1max + I1min = (2-31)
( ).
R n 2 (1 - D) 2
*Öu nhöôïc ñieåm:
- Caùch ly sô caáp vaø thöù caáp
- Giaûm ñöôïc doøng qua transistor coâng suaát.
- Taïo ñöôïc nhieàu caáp ñieän aùp ôû ñaàu ra baèng caùch quaán nhieàu cuoän thöù
caáp .
- Doøng san baèng ñænh töông ñöông cuûa transistor khaù cao .
3,13Rot
Ipft =
Vdc min
Vôùi Pot : toång coâng suaát ngoõ ra
Trang 32
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
Vì vaäy giaù thaønh cho transistor cao
VII - HALF - BRIDGE CONVERTER
Sô ñoà Half-Bridge
- Khi chuyeån maïch S, ôû phía treân öùng vôùi ngoõ vaøo 220VAC, maïch
cænh löu toaøn soùng vôùi 2 tuï loïc C1 noái tieáp C2
+ Ñieän aùp ñænh DC chænh löu khoaûng : (1,41x220)-2 308V
- Khi S1 ñoùng öùng vôùi ngoõ vaøo 110V maïch hoaït ñoäng nhö maïch nhaân
ñoâi ñieän aùp.
- Nöûa chu kyø ñaàu tieân A döông so vôùi B, C1 naïp qua D1
+ Ñieän aùp ñænh khoaûng (1,41x110)-1 154V
- Nöûa chu kyø sau C2 naïp qua D2
+ Ñieän aùp ñænh khoaûng (1,41x110)-1 154V
+ Ñieän aùp toång treân tuï C1, C2 khoaûng 308V
* Giaû söû ñieän aùp chænh löu 308V, boû qua tuï Cb.
Moät ñaàu cuûa cuoän sô caáp ñöôïc noái vôùi 2 ñaàu tuï C1,C2 vaø Q1,Q2 daãn ôû
moãi nöõa chu kyø.
1/ Quan heä giöõa doøng sô caáp, coâng suaát ra, ñieän aùp vaøo
-Giaû söû hieäu suaát 80%.
Pin = 1,25P 0.
-Xung doøng ñænh sô caáp san baèng töông ñöông öùng vôùi Vdcmin
3,13.Po
Ipft (half bridge) = (2-32)
Vdc min
2/ Choïn côû daây sô caáp:
Trang 33
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
-Doøng ñieän gôøn soùng sô caáp
Irms = Ipft ,8T / T
2,70.Po
Irms = (2-33)
Vdc min
3/ Choïn côû daây daãn vaø soá voøng daây thöù caáp:
-Soá voøng daây thöù caáp ñöôïc choïn ôû (4.1.) ñeán (4.3) cho thôøi gian môû
Vdcmin
cöïc ñaïi Tonmax = 0,8T/2 vaø Vdcmin - 1 ñöôïc thay baèng 1
2
Vdc NS1 0,8T
Vaäy : V1 (2-34)
1 0,5
NP
2 2
V2 (2-35)
- Doøng hieäu duïng sô caáp : Irms = Idc D =Idc 0,4 ôû 500 circularmils
treân doøng hieäu duïng laø = 500(0,632)Idc
I rms = 316.Idc
-Thieát keá tuï cb ta coù :
I ptc x0,8T
Cb = (2-36)
dc
-Vôùi dv : Ñoä thay ñoåi aùp töø luùc daãn ñeán luùc taét cuûa moãi transistor.
VII. SÔ ÑOÀ CAÀU (FULL - BRIDGE)
Sô ñoà Full-Bridge
-Caùc transistor T1 vaø T'2 cuøng daãn luaân phieân vôùi T2 vaø T'1. Moãi ñoâi
daãn trong thôøi gian DT trong moãi chu kyø laøm vieäc, ta coù: 0
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
D(1 D )mVs Vs.D
-Transistor : TTr max m I o (2-38)
ALsf 2 Lf
n2
m=
n`1
VTr max = Vs
-Diode D1,D2,D'1,D'2 :
(1 2 D).m.I o
ID trung bình = (2-39)
2
VDmax = Vs (8.4)
-Diode D5 vaø D6 : ID5b = DIo
VD5 max = VD6max = 2nVD (2mVD)
* Keát luaän: Trong caùc loaïi converter trong ñoù coù Half - Bridge
converter coù nhieàu öu ñieåm nhö.
- Hieäu suaát cao khoaûng 90%
- Bieán aùp khoâng söû duïng ñaàu ra ôû giöõa vì vaäy loaïi tröø ñöôïc söï maát
caân baèng töø thoâng. Keát quaû laø loaïi converter naøy ñöôïc duøng ñeå thieát keá caùc boä
nguoàn vôùi coâng suaát coù theå leân ñeán 1000W
- Ñieän aùp cöïc ñaïi ñaët leân transistor giaûm ñi moät nöõa so vôùi tröôøng
hôïp cuûa Push - Pull converter. Ñieàu naøy daãn ñeán giaù thaønh transistor va caùc
thaønh phaàn linh kieän lieân quan cuõng giaûm .
Töø nhöõng öu ñieåm ñaõ neâu ôû treân, neân ta choïn thieát keá nguoàn oån aùp
xung theo kieåu Half - Bridge converter
Trang 35
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
Chöông III
BIEÁN AÙP XUNG
I.TOÅN HAO LOÕI VÔÙI TAÀN SOÁ VAØ MAÄT ÑOÄ TÖØ CAÛM.
-Haàu heát caùc bieán aùp xung söû duïng loõi ferrite.Ferrites laø vaät lieäu goám
saét töø .Caáu truùc cuûa noù goàm hoån hôïp oxit saét vôùi Mn, keõm oxit.Toån hao doøng
ñieän xoaùy cuûa noù boû qua khi ñieän trôû suaát raát cao.Toån hao loõi chuû yeáu do toån
hao töø treå nhöng cuõng khaù thaáp.
-Moät soá chaát lieäu ñöôïc ño ñaït sau cho toån hao loõi laø nhoû ôû taàn soá cao vaø
nhieät ñoä cao.
-Yeáu toá chính aûnh höôûng vieäc choïn löïa chaát lieäu laø ñaëc tính toån hao loõi
(thöôøng mW/cm3) ñoái vôùi taàn soá vaø maät ñoä töø caûm.
a-Ñöôøng ñaëc tính töø treå.
Trang 36
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
b-Toån hao loõi ñoái vôùi maät ñoä töø caûm.
c-Toån hao loõi ñoái vôùi nhieät ñoä
Trang 37
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
II.HÌNH DAÏNG LOÕI FERRITE
-Loõi ferrite ñöôïc saûn suaát vôùi kích côû töông ñoái nhoû.
-Hình daïng loõi khaùc nhau nhö: Loiõ hình cheùn, loõi RM, EE, PQ, UU,
UI,EI.
-Loõi hình cheùn (hình hoäp) ñöôïc söû duïng ôû möùc coâng suaát thaáp hôn
125W
-Caùc daïng loõi khaùc nhau cuûa bieán aùp coâng suaát .
Trang 38
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
Table :Core Losses for Various Core Materials at Various Frequencies and peak Flux Densities at 100oC
Core loss , mW/cm3 for various peak flux densities, G
Fre- Material
Quency
KHZ 1600 1400 1200 1000 800 600
20 Ferroxcube 3C8 85 60 40 25 15
Ferroxcube 3C85 82 25 18 13 10
Ferroxcube 3F3 28 20 12 9 5
Magnetics Inc - R 20 12 7 5 3
Magnetics Inc - p 40 18 13 8 5
TDK - H7C1 60 40 30 20 10
TDK - H7C4 45 29 18 10
Siemens N27 50 24
50 Ferroxcube 3C8 270 190 130 80 47 22
Ferroxcube 3C85 80 65 40 30 18 9
Ferroxcube 3F3 70 50 30 22 12 5
Magnetics Inc - R 75 55 28 20 11 5
Magnetics Inc - P 147 85 57 40 20 9
TDK - H7C1 160 90 60 45 25 20
TDK - H7C4 100 65 40 28 20
Siemens N27 144 96
100 Ferroxcube 3C8 850 600 400 250 140 65
Ferroxcube 3C85 260 160 100 80 48 30
Ferroxcube 3F3 180 120 70 55 30 14
Magnetics Inc - R 250 150 85 70 35 16
Magnetics Inc - P 340 181 136 96 57 23
TDK - H7C1 500 300 200 140 75 35
TDK - H7C4 300 180 100 70 50
Siemens N27 480 200
Siemens N47 190
200 Ferroxcube 3C8 700 400 190
Ferroxcube 3C85 700 500 350 300 180 75
Ferroxcube 3F3 600 360 250 180 85 40
Trang 39
- Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp
Magnetics Inc - R 650 450 280 200 100 45
Magnetics Inc - P 850 567 340 227 136 68
TDK - H7C1 1400 900 500 400 200 100
TDK - H7C4 800 500 300 200 100 45
Siemens N27 960 480
Siemens N47 480
500 Ferroxcube 3C85 1800 950 500
Ferroxcube 3F3 1800 1200 900 500 280
Magnetics Inc - R 2200 1300 1100 700 400
Magnetics Inc - P 4500 3200 1800 1100 570
TDK - H7F 100
TDK - H7C4 2800 1800 1200 980 320
1000 Ferroxcube 3C85 200
Ferroxcube 3F3 3500 2500 1200
Magnetics Inc - R 5000 3000 1500
Magnetics Inc - P 6200
Note : data are for bipolar magnetic circuits ( first and third - quadrant operation) . For unipolar (
forward conventer , flyback ), divide by 2 .
Table : Core Type Number for Geometrically interchangeable Cores
Ferroxcube-Philips Magnetics TDK
EE Cores
814E250 41205
813E187 41808 EE19
812E343
812E272
E375 43515
E21 44317
783E608 EE42/42/15
783E776
E625 44721
E55 EE55/55/21
E75 45724
EC Cores
EC35 43517 EC35
EC41 44119 EC41
EC52 45224 EC52
EC70 47035 EC70
ETD Cores
ETD29
ETD34 43434 ETD34
ETD39 43939 ETD39
ETD44 44444 ETD44
ETD49 44949 ETD49
Pot Cores
704 40704 P7/4
905 40905 P9/5
1107 41107 P11/17
1408 41408 P14/8
1811 41811 P14/8
2213 42213 P22/13
2616 42616 P26/16
Trang 40
nguon tai.lieu . vn