מעגל חיזוק הוא מעגל חיזוק DC מיתוג, שיכול להפוך את מתח המוצא גבוה יותר ממתח הכניסה. זוהי שיטת עיצוב מעגלים נפוצה בתכנון מעגלים אלקטרוניים. מאמר זה יציג את העיקרון הבסיסי של דחיפה ועיצוב פרמטרי מעגל.
קבלים חוסמים שינוי מתח, מעבירים תדר גבוה, חוסמים תדר נמוך, מעבירים AC, חוסמים DC.；
המשרן חוסם את שינוי הזרם, מעביר תדר נמוך, חוסם תדר גבוה, מעביר DC, חוסם AC.；
איור 1 דיאגרמה סכמטית של מעגל הגברת מתג חיזוק
בהנחה שהמתג (Triode או MOS tube) כבוי במשך זמן רב, כל הרכיבים במצב אידיאלי, ומתח הקבל שווה למתח הכניסה.מעגל זה יוסבר בשני חלקים: טעינה ופריקה.
במהלך הטעינה, המתג סגור (הטריודה מופעלת), והמעגל המקביל מוצג באיור 2. המתג (טריודה) מוחלף על ידי חוט. בשלב זה, מתח הכניסה זורם דרך המשרן. מנע את פריקת קבל הדיודה לאדמה. מכיוון שהכניסה היא זרם ישר, הזרם על המשרן גדל באופן ליניארי ביחס מסוים, שקשור לשראות. כאשר זרם המשרן גדל, חלק מהאנרגיה נשמרת במשרן.
כפי שמוצג באיור, זהו המעגל המקביל כאשר המתג כבוי (הטריודה כבויה). כאשר המתג כבוי (הטריודה כבויה), הזרם הזורם דרך המשרן לא יהפוך מיד ל-0, אלא ישתנה לאט מהערך בסוף הטעינה ל-0, עקב מאפייני החזקת הזרם של המשרן. . המעגל המקורי נותק, כך שניתן לפרוק את המשרן רק דרך המעגל החדש, כלומר, המשרן מתחיל לטעון את הקבל, והמתח על פני הקבל עולה. בשלב זה, המתח כבר גבוה ממתח הכניסה, וההגברה הסתיימה.אם כבר מדברים על זה, תהליך החיזוק הוא תהליך העברת אנרגיה של משרן. בעת טעינה, המשרן סופג אנרגיה, ובעת פריקה, המשרן משחרר אנרגיה. אם הקיבול גדול מספיק, ניתן לשמור על זרם רציף במסוף המוצא במהלך הפריקה. אם תהליך הפעלה-כיבוי זה חוזר על עצמו, ניתן לקבל מתח גבוה ממתח הכניסה על פני הקבל.
עם מתח AA נמוך, צוואר הבקבוק של ההספק והיעילות של מעגל הגברת ה-flyback טמון בצינור המיתוג, בצינור המיישר ובהפסדים אחרים (כולל השראות).לא ניתן להשתמש במשרנים עם מגנטים קטנים מדי (לא מסוגלים לאגור אנרגיה מתאימה) וקוטר חוט דק מדי (זרם דופק גבוה יוביל לאובדן חוטים גדול).רוב המיישרים משתמשים ב- Schottky, שזהה לכל השאר. כאשר מתח המוצא הוא 3.3V, אובדן המיישר הוא כ-10%.בורר, המפתח כאן, הכנס כמות גדולה של מספיק לרוויה, ירידת מתח ההולכה חייבת להיות קטנה, היא המפתח להצלחה. יש רק וולט אחד בסך הכל, ואם הצינורות צורכים יותר מדי, לא ייצא חשמל. מכיוון שמפל המתח של חלק מהצינורות לא יעלה על 0.2--0.3V כאשר הזרם המרבי נבחר, אם רק צינור אחד לא יכול לעשות זאת, צינורות רבים יחוברו במקביל.מהו הזרם המקסימלי? בואו נקרא לזה 1A אם זה פשוט, אבל זה יותר מזה. בשל היעילות הנמוכה, הוא יעלה על 1.5A, שהוא הערך הממוצע. הוא 3A במהלך אספקת חשמל בחצי מחזור, וצורת הגל הנוכחית בפועל היא 0 עד 6A. לכן, מומלץ לשלב שני צינורות הנקראים 5A ו-3A יחד כדי בקושי להתמודד.אף אחד מהשבבים המוכנים לא משולבים עם הצינורות בעלי הזרם הגבוה הנ"ל, ולכן מוצע שמעגל הארקה מספיק כדי להתמודד עם המעגל הזר.תכנים משלימים אלו הם ידע שאינו זמין בספר הלימוד, אך ניתן להשוות אותם ולאמתם עם התכנים בספר הלימוד.כאשר המתג מופעל, ספק הכוח יוצר לולאה דרך צינור מתג המשרן, והזרם מומר לאגירת אנרגיה מגנטית במשרן; כאשר המתג כבוי, האנרגיה המגנטית במשרן מומרת לאנרגיה חשמלית, אשר נותרת שלילית וימינה חיובית בקצה המשרן. מתח זה מונח על הקצה החיובי של ספק הכוח, ולולאה נוצרת דרך עומס הדיודה כדי להשלים את פונקציית ההגברה. במקרה זה, כדי לשפר את יעילות ההמרה, עלינו להתחיל משלושה היבטים: הפחתת עכבת המעגל כאשר צינור המתג מופעל ככל האפשר, כך שניתן יהיה להמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיה מגנטית ככל האפשר. ; הפחת את העכבה של מעגל העומס ככל האפשר, כך שניתן להמיר את האנרגיה המגנטית לאנרגיה חשמלית ככל האפשר, ואובדן המעגל הוא הנמוך ביותר; צמצם ככל האפשר את צריכת מעגל הבקרה, מכיוון שצריכת מעגל הבקרה מתבזבזת במובן להמרה ואינה ניתנת להמרה לאנרגיה על העומס.BoostDesign של פרמטרים של מעגלים
עבור מעגל Boost, המצב הרציף של זרם המשרן שונה מאוד מהמצב הבלתי רציף של זרם המשרן. מתח המוצא של מצב לא רציף קשור למתח הכניסה, השראות, התנגדות העומס, מחזור העבודה ותדירות המיתוג. מתח המוצא של מצב רציף תלוי רק במתח הכניסה ובמחזור העבודה.
במיתוג אספקת חשמל, תפקידו של קבלי המוצא הוא לאגור אנרגיה ולשמור על מתח קבוע.בחירת הקבלים של מעגל Boost היא בעיקר לשלוט באדוות הפלט בטווח שצוין.עבור מעגל Boost, העכבה של הקבל וזרם המוצא קובעים את אדוות מתח המוצא.העכבה של הקבל מורכבת משלושה חלקים, כלומר השראות הסדרה המקבילה (ESL), התנגדות הסדרה המקבילה (ESR) וערך הקיבול (C).במצב רציף זרם המשרן, הקיבול תלוי בזרם המוצא, בתדירות המיתוג ובאדווה היציאה הצפויה. כאשר ה-MOSFET מופעל, קבל מסנן המוצא מספק את כל זרם העומס.
בהחלפת ספק כוח, תפקידו של המשרן הוא לאגור אנרגיה.תפקידו של המשרן הוא לשמור על זרם קבוע, או להגביל את שינוי הזרם במשרן.במעגל Boost, בחירת השראות מתאימה משמשת בדרך כלל כדי להגביל את זרם האדוות הזורם דרכו.זרם האדווה של המשרן הוא פרופורציונלי למתח הקלט ולזמן הדלקת ה-MOSFET, וביחס הפוך להשראות. השראות קובעת את נקודת העבודה של מצב רציף ומצב לא רציף.בנוסף להשראת המשרן, יש לשים לב גם לזרם ה-DC או השיא המרבי ולתדר העבודה המקסימלי בעת בחירת המשרן.אם הזרם של המשרן חורג מהזרם הנקוב שלו או שתדר העבודה עולה על תדר העבודה המקסימלי שלו, זה יוביל לרוויה והתחממות יתר של המשרן.
במעבר DC/DC בהספק נמוך, PowerMOSFET הוא מתג ההפעלה הנפוץ ביותר. עלות ה-MOSFET נמוכה יחסית ותדירות הפעולה גבוהה יחסית.טרנזיסטור MOSFET נבחר בתכנון בעיקר תוך התחשבות בהפסדי ההולכה והפסדי המיתוג שלו.נדרש התנגדות RDS(ON) נמוכה מספיק בזרם מופעל ומטען שער Qg נמוך יחסית.
מאמר זה מאורגן מהרשת.，אנא צור איתנו קשר בזמן אם מדובר בבעיות זכויות יוצרים.
粤公网安备44030002007346号