Izračunajte baterijo, transformator, MOSFET v pretvorniku

V tej objavi se naučimo, kako pravilno izračunati parametre pretvornika s pripadajočimi stopnjami, kot sta baterija in transformator, s pravilnim izračunom ujemanja parametrov.

Uvod

Sama izdelava pretvornika je lahko vsekakor zabavna. Če pa rezultati niso zadovoljivi, lahko popolnoma pokvarijo celoten namen projekta.

Namestitev in konfiguriranje različnih parametrov pretvornika, kot sta baterija in transformator, na dejansko sestavljeno vezje potrebuje posebno skrb in pozornost za doseganje optimalnih rezultatov iz sklopa.

Članek govori o tem, kako izračunati in ujemati baterijo in transformator z ustreznim vezjem, ter osvetljuje možne napake, ki bi se lahko pojavile, in ustrezne postopke za odpravljanje težav.

Članek razkriva številne novince z nekaterimi pomembnimi namigi, ki so lahko v pomoč pri konfiguraciji pretvorniškega vezja z baterijo in transformatorjem, tako da lahko dosežemo učinkovite in optimalne rezultate.

Izračun specifikacij transformatorja in akumulatorja

Medtem izdelava pretvornika , na splošno je treba upoštevati dva izračuna, tj. nazivne vrednosti transformatorja in baterije.

1) transformator mora biti približno dvakrat večja od največje obremenitve, ki naj bi se uporabljala s pretvornikom. Na primer, če je predvidena obremenitev 200 vatov, mora biti transformator ocenjen na najmanj 300 vatov. To bo zagotovilo nemoteno delovanje pretvornika in manj toplote, ki nastaja iz transformatorja.

The napetost transformatorja mora biti nekoliko nižja od napetosti akumulatorja za pretvornike kvadratnih valov.

Za koncepte, ki vključujejo PWM ali SPWM, pa mora biti enaka povprečni napetosti, ki se uporablja na vratih MOSFET-jev. To je mogoče izmeriti z merjenjem povprečne enosmerne napetosti, ki se uporablja na vratih MOSFET-ov s stopnje oscilatorja. Predpostavimo, da je napetost baterije 12 V, toda zaradi PWM vaša povprečna preklopna napetost oscilatorja kaže 7,5 V DC, kar pomeni, da mora biti vaš transformator 7,5-0-7,5 V in ne 12-0-12 V.

2) In akumulator Ah mora biti ocenjen 10-krat več od največjega toka obremenitve. Na primer, če je baterija 12 V in je obremenitev 200 vatov, potem delitev 200 z 12 daje 16 amperov. Zato mora biti baterija Ah 10-krat večja od tega ojačevalnika, to je 160 Ah. Tako boste zagotovili, da baterija deluje s pravilno stopnjo praznjenja 0,1C in zagotavlja približno 8 urno varnostno kopijo.

Izračun ocene MOSFET

Izračun MOSFET-a za pretvornik je pravzaprav precej preprost. Upoštevati je treba dejstvo, da MOSFET-ji niso nič drugega kot elektronska stikala , in mora biti ocenjen tako, kot ocenjujemo naša mehanska stikala. To pomeni, da morajo biti napetosti in tokovi MOSFET-a ustrezno izbrani, tako da je tudi pri največji predpisani obremenitvi MOSFET v območju okvare.

Če želite zagotoviti zgornje stanje, se lahko obrnete na podatkovni list MOSFET-a in preverite parametre napetosti odtočnega vira in neprekinjenega odtočnega toka naprave, tako da sta obe vrednosti precej nad največjimi vrednostmi porabe obremenitve ali pa sta izbrani z občutnimi mejami.

Recimo, če je obremenitev ocenjena na 200 vatov, potem delimo to z napetostjo akumulatorja 12V in dobimo 16 amperov. Zato lahko MOSFET izberemo z napetostjo od 24 V do 36 V kot napetost odtočnega vira ( Vdss ) in 24 amp do 30 amp kot njegov neprekinjen odtočni tok ( Id ).

Vzemite primer MOSFET-a na zgornji sliki, tukaj je največja dopustna napetost Vdss določenega MOSFET-a 75V in največji dopustni tok Id je 209 amperov, če deluje z ustreznim hladilnikom. To pomeni, da se ta MOSFET lahko varno uporablja za vse aplikacije, pri katerih moč obremenitve ni večja od 14000 vatov.

To skrbi za MOSFET-je in zagotavlja popolno delovanje naprav tudi pri pogojih polne obremenitve, vendar jih ne pozabite namestiti na ustrezno dimenzionirane hladilnike.

Po nabavi vseh potrebnih komponent, kot je razloženo zgoraj, bi bilo pomembno, da jih preverimo glede združljivosti.

Upajmo, da samo baterija, ki je eden najpomembnejših elementov, ne bo zahtevala predhodnega preverjanja, ker bi morali biti natisnjeni nazivni nazivni pogoji in napolnjena napetost zadostni, da dokažejo njeno zanesljivost. Tu se domneva, da je stanje baterije dobro in da je razmeroma novo in 'zdravo'.

Preverjanje transformatorja

Transformator, ki je najpomembnejši sestavni del pretvornika, zagotovo potrebuje temeljito tehnično oceno. To lahko storite na naslednji način:

The nazivna vrednost transformatorja je mogoče najbolje preveriti v obratnem vrstnem redu, to je tako, da njegovo visokonapetostno navitje priključite na omrežni vhod in preverite nasprotno navitje za določene izhode. Če so trenutne nazivne vrednosti odseka nižje napetosti v največjih mejah običajnega multi-testerja (DMM), ga lahko preverite tako, da vklopite zgornji izmenični tok in merilnik (nastavljen na, recimo AC 20 Amp) čez ustrezno navijanje.

Držite palice merilnika, povezane čez terminale navitja, nekaj sekund, da se odčitki prikažejo neposredno na merilniku. Če se branje ujema z določenim tokom transformatorja ali je vsaj blizu tega, pomeni, da je vaš transformator v redu.

Nižji odčitki bi pomenili slabo ali napačno ocenjeno navitje transformatorja. Sestavljeno vezje je treba na splošno preveriti glede ustreznih nihajnih izhodov na podnožjih močnostnih tranzistorjev ali MOSFET-jev.

To lahko storite tako, da vezje priključite na akumulator, vendar brez prvotnega vključitve transformatorja. Preverjanje je treba opraviti z dobrim merilnikom frekvence ali po možnosti z osciloskopom. Če zgornjih pripomočkov ni z vami, lahko s pari običajnih slušalk opravite surovo testiranje.

Priključek za slušalke priključite na podlage ustreznih močnostnih tranzistorjev, v slušalkah naj se sliši močan zvok, ki potrjuje delovanje zvoka stopnje oscilatorja.

Zgornje potrditve bi morale biti dovolj, da boste pozvali k konfiguraciji vseh odsekov skupaj. Transformator priključite na ustrezni tranzistor ali sponke napajalnih naprav in se prepričajte, da so napajalne naprave pravilno integrirane v stopnja oscilatorja .

Namestitev končne nastavitve pretvornika

Nazadnje je baterija morda priključena na vhode moči zgoraj navedene konfiguracije, spet ne pozabite vključiti ustrezno ocenjene varovalke zaporedno s pozitivnim akumulatorjem. Izhod transformatorja je zdaj lahko pritrjen z določeno največjo obremenitvijo in moč je lahko vklopljena.

Če je vse pravilno priključeno, mora tovor začeti delovati s polno močjo, če ne, potem je nekaj narobe s fazo vezja. Ker je bil del oscilatorja ustrezno preverjen pred končno namestitvijo, je napaka zagotovo lahko na stopnji napajalne naprave.

Če je napaka povezana z nizko močjo, se lahko osnovni upori popravijo zaradi morebitnih napak ali pa se zmanjšajo z dodajanjem vzporednih uporov obstoječim osnovnim uporom.

Rezultate je mogoče preveriti, kot je razloženo zgoraj, če so rezultati pozitivni in če ugotovite izboljšave na izhodnih močeh, lahko upore po želji dodatno spremenite, dokler ne dosežete pričakovane izhodne moči.

Vendar lahko to privede do nadaljnjega segrevanja naprav, zato je treba paziti, da so pod nadzorom, tako da vključite hladilne ventilatorje ali povečate dimenzije hladilnika.

Če pa napako spremlja pregorevanje varovalke, bi to pomenilo nedvomno kratek stik nekje v fazi moči.

Odpravljanje težav s povezavami pretvornika

Težava lahko kaže tudi na napačno priključeno napajalno napravo, pregorelo napajalno napravo zaradi morebitnega kratkega stika med izhodnimi terminali napajalne naprave ali katerim koli terminalom, ki ga je treba popolnoma ločiti.

Potem ko sem med optimalno konfiguracijo razsmernika razložil nekaj zgoraj navedenih možnosti, postane temeljito znanje o elektroniki nujna potreba posameznika, ki je lahko vpleten v gradnjo, brez česar bi lahko bil postopek s projektom nekako ogrožen.