Käyttäjä valitsee halutun tyypin eri parametrien, kuten tulojännitealueen, lähtöjännitealueen, maksimilähtövirran ja monien muiden perusteella. Tässä artikkelissa esitellään nykyinen tila, tärkeä ominaisuus, joka löytyy yleisesti tietotaulukoista, ja kuvataan tämän tilan edut ja haitat.
Nykyisen tilan säätimet selitetty
Kuvassa 1 on esitetty virtamoodisäätimen perustoimintaperiaate. Tässä ei ainoastaan verrata takaisinkytkentäjännitettä sisäiseen referenssijännitteeseen, vaan sitä verrataan myös sahahampaiseen jänniteramppiin, jota käytetään tehonvaihdon edellyttämän PWM-signaalin muodostamiseen. Jännitemoodisäätimessä tämän rampin kaltevuus on kiinteä. Virtatilasäätimissä kaltevuus riippuu induktorin virrasta ja lasketaan virranmittauksesta kuvassa 1 esitetyssä kytkinsolmussa. Tässä on ero virtamoodisäätimien ja jännitemoodisäätimien välillä. Nykytilan säätimet tarjoavat useita etuja. Ensimmäinen on se, että induktorin virta säätyy välittömästi tulojännitteen muutoksissa (VIN kuvassa 1). Siksi tieto tulojännitteen muutoksesta syötetään suoraan ohjaussilmukkaan, jo ennen kuin lähtöjännite (VOUT kuvassa 1) seuraa tällaisen tulojännitteen muutoksen havaitsemista.
Kuva 1. Virtatilasäätimen toimintaperiaate.
Virtatilan ohjaustekniikan edut ovat niin ilmeisiä, että useimmat markkinoilla olevat kytkentäsäätimen IC:t käyttävät tätä virtamuotoisen ohjauksen toimintaperiaatetta.
Toinen tärkeä etu on yksinkertaistettu ohjaussilmukan kompensointi. Jännitemoodisäätimen baudidiagrammi näyttää kaksinapaisen; sitä vastoin virtamoodisäädin tuottaa vain yhden navan tehovaiheessa, mikä tuottaa 90 asteen vaihesiirron kaksoisnapaisen 180 asteen vaihesiirron sijaan. Siksi virtatilan säädintä on helpompi kompensoida ja se on vakaampi. Kuvassa 2 on esitetty yksinkertainen muunnosfunktio tyypillisen virtamoodisäätimen tehoasteelle.
Kuva 2. Yksinkertaistettu ohjaussilmukan kompensointi toteutettu virtamoodiohjauksella käyttäen Porter-kaaviota, jossa näkyy vain yksi napa tehoasteessa.
Mainittujen etujen lisäksi säätimellä on kuitenkin myös haittoja. Kytkentäsiirtymän jälkeen virtamoodisäädin ei voi välittömästi toteuttaa vaadittua virranmittausta, koska jos mittaus suoritetaan tässä vaiheessa, mittaustulokset sisältävät paljon kohinaa. On tarpeen odottaa muutama nS, jotta kytkennän aiheuttama kohina vaimenee. Tätä aikaa kutsutaan häipymäajaksi. Tämä johtaa yleensä hieman pidemmään minimiaikaan kuin jännitemoodisäätimien minimi päälläoloaika. Toinen virtamoodisäätimien haittapuoli on niiden kyky synnyttää aliharmonisia värähtelyjä. Tämä näkyy kuvassa 3. Jos vaadittu käyttöjakso on suurempi kuin 50 prosenttia, virtatilan säädin voi vaihdella lyhyiden ja pitkien pulssien välillä. Monissa sovelluksissa tämän katsotaan olevan epävakaa ja sitä on vältettävä. Tämän epävakauden välttämiseksi jonkin verran rampin kompensointia voidaan lisätä kuvassa 1 esitettyyn generoituun virtaramppiin. Tämä mahdollistaa kriittisen käyttöjakson kynnyksen säätämisen reilusti yli 50 prosenttiin, mikä varmistaa, että aliharmonisia värähtelyjä ei esiinny edes korkeammilla käyttöjaksoilla.
Kuva 3. Kytkentäsolmun jännite: aliharmoniset värähtelyt virtamoodisäätimellä.
Jopa nämä aiemmin mainitut rajoitukset (joka johtuvat häipymisajasta ja siitä aiheutuvista käyttöjaksorajoituksista) voidaan kiertää IC-suunnittelulla. Yksi parannuskeino on esimerkiksi käyttää matalan puolen virran ilmaisua, joka mittaa induktorin virtaa sammuttamisen aikana, ei päällekytkennän aikana.
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että virtamuotoisten kytkentäsäätimien edut ovat suuremmat kuin niiden haitat useimmissa sovelluksissa. Lisäksi haitat voidaan kiertää erilaisilla piiriinnovaatioilla ja -parannuksilla. Siksi nykyään useimmat kytkentäsäätimen IC:t käyttävät virtamoodiohjausta.
Nopea fakta NeoDenistä
① Perustettu vuonna 2010, yli 200 työntekijää, 8000 plus neliömetriä. tehdas
② NeoDen-tuotteet: Smart-sarjan PNP-kone, NeoDen K1830, NeoDen4, NeoDen3V, NeoDen7, NeoDen6, TM220A, TM240A, TM245P, reflow-uuni IN6, IN12, Juotospastatulostin FP2636, PM3040
③ Menestyneitä yli 10 000 asiakasta ympäri maailmaa
④ 30 plus globaaleja agentteja Aasiassa, Euroopassa, Amerikassa, Oseaniassa ja Afrikassa
⑤ T&K-keskus: 3 T&K-osastoa, joissa on 25 sekä ammattimaista T&K-insinööriä
⑥ Listattu CE:llä ja saanut 50 plus patenttia
⑦ 30 plus laadunvalvonta- ja teknisen tuen insinööriä, 15 plus johtavaa kansainvälistä myyntiä, oikea-aikainen asiakas vastaa 8 tunnin sisällä, ammattimaiset ratkaisut 24 tunnin sisällä
Lisää: No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiangin maakunta, Kiina
Puhelin: 86-571-26266266