בפוסט זה אנו מנסים להבין את שיטת המימוד או החישוב של משרנים במעגלי ממיר דחיפת באק בכדי להבטיח ביצועים אופטימליים ממכשירים אלה.

“כיצד להכין מחולל אנרגיה חינם בבית ”

אנו לוקחים את הדוגמה של טיפולוגיות ממיר דחיפה מסוג IC 555 וטיפוסי ממיר באק 555, ומנסים להבין את טכניקות האופטימיזציה באמצעות משוואות והתאמות ידניות, להשגת תגובת הפלט האופטימלית ביותר מעיצובי ממיר אלה.

בכמה מהפוסטים הקודמים שלי למדנו באופן מקיף לגבי אופן פעולתם של ממירי SMPS באק והגברה, וכן הסקנו כמה נוסחאות בסיסיות להערכת הפרמטרים החשובים כמו מתח, זרם והשראות במעגלי הממירים הללו.

ייתכן שתרצה לסכם את הפרטים מהמאמרים הבאים, לפני שתתחיל במאמר הנוכחי העוסק בשיטות עיצוב המשרנים.

כיצד פועלים ממירי בוסט

איך עובדים ממירי באק

משוואות Boost Boost בסיסיות

לצורך חישוב משרנים במעגלי SMPS של דחיפת באק, נוכל להפיק את שתי הנוסחאות המסכמות הבאות עבור ממיר באק וממיר דחף בהתאמה:

Vo = DVin ---------- עבור ממיר באק

Vo = Vin / (1 - D) ---------- עבור Boost Converter

כאן D = מחזור חובה, שזה = טרנזיסטור זמן ON / ON + OFF של כל מחזור PWM

Vo = מתח יציאה מהממיר

Vin = מתח אספקת כניסה לממיר

מהנוסחאות הנגזרות לעיל, אנו יכולים להבין כי שלושת הפרמטרים הבסיסיים אשר יכולים לשמש למימד הפלט במעגל מבוסס SMPS הם:

פרמטרים עיקריים המשויכים לממיר באק בוסט

1) מחזור החובה

2) זמן ההפעלה / כיבוי הטרנזיסטור

3) ורמת מתח הכניסה.

זה מרמז כי על ידי התאמה מתאימה של אחד מהפרמטרים שלעיל ניתן להתאים את מתח המוצא מהממיר. ניתן ליישם התאמה זו באופן ידני או אוטומטי באמצעות מעגל PWM עם התאמה עצמית.

למרות שהנוסחאות שלעיל מסבירות בבירור כיצד לייעל את מתח היציאה מממיר באק או ממריץ, עדיין איננו יודעים כיצד ניתן לבנות את המשרן לקבלת תגובה אופטימלית במעגלים אלה.

יתכן שתמצאו נוסחאות רבות ומורכבות ונחקרות ליישוב נושא זה, אולם אף תחביב חדש או כל חובב אלקטרוני לא היו מעוניינים להיאבק בפועל בנוסחאות המורכבות הללו עבור הערכים הנדרשים, אשר למעשה יכולים להיות להם יותר אפשרויות לספק תוצאות מוטעות בשל מורכבותם. .

הרעיון הטוב והיעיל יותר הוא 'לחשב' את ערך המשרן בעזרת מערך ניסיוני ובאמצעות תהליך ניסוי וטעייה מעשי כמוסבר בפסקאות הבאות.

הגדר ממיר Boost באמצעות IC 555

להלן מוצגים עיצובים פשוטים של ממירי דחיפה וממיר ממריץ IC 555 אשר יכולים לשמש לקביעת ערך המשרן הטוב ביותר האפשרי עבור מעגל ממיר דחיפה מסוים של SMPS.

“כיצד להשתמש בחיישן ג'ירוסקופ ”

המשרן L עשוי להיעשות בתחילה באופן שרירותי.

ה כלל האצבע הוא להשתמש במספר הסיבובים מעט גבוה יותר ממתח האספקה לכן אם מתח האספקה הוא 12 וולט, מספר הסיבובים יכול להיות סביב 15 סיבובים.

זה חייב להיות מפותל מעל ליבת פריט מתאימה, שיכולה להיות טבעת פרית או מוט פריט, או מעל מכלול ליבת EE.
עובי החוט נקבע על פי דרישת המגבר שבתחילה לא תהיה פרמטר רלוונטי, ולכן כל חוט אמייל נחושת דק יחסית יעבוד, עשוי להיות סביב 25 SWG.
בהמשך, בהתאם למפרט הנוכחי של העיצוב המיועד, ניתן להוסיף מספר נוסף של חוטים במקביל למשרן תוך כדי סלילתו על מנת להפוך אותו לתואם לדירוג האמפר.
קוטר המשרן יהיה תלוי בתדירות, תדר גבוה יותר יאפשר קטרים קטנים יותר ולהיפך. ליתר דיוק, ההשראות שמציע המשרן הופכות גבוהות ככל שמגדילים את התדר, ולכן יהיה צורך לאשר פרמטר זה באמצעות בדיקה נפרדת באמצעות אותה הגדרת IC 555.

ממיר Boost Diagram Circuit

מיטוב בקרות הפוטנציומטר

ההגדרה לעיל מציגה מעגל IC 555 PWM בסיסי, המצויד בפוטנציומטרים נפרדים המאפשרים תדר מתכוונן, וכן פלט PWM מתכוונן בסיכה מס '3.

ניתן לראות סיכה מס '3 מחוברת לתצורת ממיר דחיפה רגילה באמצעות הטרנזיסטור TIP122 המשרן L, הדיודה BA159 וקבל C.

הטרנזיסטור BC547 מוצג כדי להגביל את הזרם על פני TIP122 כך שבמהלך תהליך ההתאמה כאשר עציצים מתכווננים, TIP122 לעולם אינו מורשה לעבור את נקודת ההתמוטטות, ולכן ה- BC547 שומר על TIP122 מפני זרם יתר והופך את ההליך לבטוח חסין שוטים עבור המשתמש.

מתח המוצא או מתח הדחף מנוטרים על פני C לתגובה אופטימלית מקסימלית במהלך כל תהליך הבדיקה.

לאחר מכן ניתן לבצע אופטימיזציה ידנית של ממיר הדחיפה IC 555 באמצעות השלבים הבאים:

בתחילה, הגדר את סיר ה- PWM לייצר את ה- PWM הצר ביותר האפשרי בסיכה מס '3, והתדר מותאם לכ -20 קילו-הרץ.
קח מודד דיגיטלי הקבוע מעל טווח 100 וולט DC וחבר את המוצרים על פני C עם קוטביות מתאימה.
לאחר מכן, כוונן את סיר ה- PWM בהדרגה ופקח כל עוד המתח על פני C ימשיך לעלות. ברגע שאתה מוצא את המתח הזה צונח, השב את ההתאמה למצב הקודם שהניב את המתח הגבוה ביותר האפשרי בסיר, ותקן את מיקום הסיר / קבוע מראש כנקודה האופטימלית עבור המשרן שנבחר.
לאחר מכן, כוונן את סיר התדרים באופן דומה לצורך אופטימיזציה נוספת של רמת המתח על פני C, והגדר אותו להשגת נקודת התדר היעילה ביותר עבור המשרן שנבחר.
לקביעת מחזור החובה אפשר לבדוק את יחס התנגדות הסיר PWM, שיהיה פרופורציונלי ישירות ליחס שטח הסימון של מחזור החובה של הפלט מס '3.
ניתן ללמוד את ערך התדר באמצעות מד תדרים או באמצעות טווח התדרים על פני ה- DMM הנתון אם יש לו את המתקן, ניתן לבדוק זאת בסיכה מס '3 של ה- IC.

פרמטרי המשרן שלך נקבעים כעת וניתן להשתמש בהם לכל ממיר דחיפה לקבלת התגובה האופטימלית הטובה ביותר.

קביעת זרם למשרן

ניתן להגדיל את המפרט הנוכחי של המשרן על ידי שימוש בחוטים מקבילים רבים תוך כדי סלילה, נניח לדוגמא שתוכלו להשתמש בסביבות 5 נק 'של חוטי 26SWG במקביל לצורך העצמת המשרן להתמודד עם 5 מנורות זרם. וכן הלאה.

התרשים הבא מציג את תהליך אופטימיזציה וחישוב המשרנים ב- SMPS, ליישום ממיר באק.