Свежие обсуждения
Электроника в автомобиле

Импульсный преобразователь 24В -- 12В для автомобиля

1 4 20

DWD: Что бы убедиться, что трансформатор в таком варианте не нужен, достаточно глянуть его ток в разных режимах - он постоянен, не зависит от тока нагрузки и равен холостому ходу.
То есть его можно намотать проводом 0,1 на К7х4х2 (чтобы не раздувать номенклатуру ;) ) ?

 

NPI в принципе, да.
Только если его уже оставлять, то для защиты выхода от перенапряжения... но тогда придётся и диоды возвращать...
Думаю, защита от перанпряжения на тиристоре окажется дешевле и проще, чем трансформатор с выпрямительными диодами.

Арс, не нужно разделять трансформатор обратной связи.
Вы видели ту схемку, которую я выложил на прошлой странице?
Так вот, переделке подвергаются все цепи от трансформатора в сторону нагрузки.
Наверно, придётся схему нарисовать...

 

Ну вот, NPI... А Вы говорили - не нужно улучшать.

В аттаче - результат.
Когда взглянул с высоты "птичьего полёта", так увидел схему обычного вольтодобавочного преобразователя, только перевёрнутую вверх ногами и с перевёрнутыми диодами выпрямителя. Можно было сразу оттуда "плясать".

Как видим - остался практически тот же преобразователь с пропорционально-токовым управлением. Только для получения 12В из 24В не нужно делать отводы от трансформатора.
То, что раньше было трансфрматором, в этой схеме стало дросселем ключевого стабилизатора.
Параметры дросселя соответствуют параметрам трансформатора.
Всё.

Осталось погонять немного, с целью посмотреть на его поведение в разных режимах.

74938.djvu

 

DWD , ей-богу, лучше бы не "улучшали"! Из каких соображений Вы так смело написали на последней схеме +12V ? Почему не 5 или 15? ОС по напряжению нет, ШИМ нет...
NPI в принципе, да. - неужели это замечание относилось к данной схеме? Надеюсь, что мы не до конца понимаем друг друга

 

Ух, какое это мудрёное дело - импульсные питатели Но по мне - так лучше поставить пять лишних микросхем, чем мотать транс. На дроссель я ещё согласен, без него никак

 

NPI, написал 12В, потому что входное - 24.
Естественно, я не учитывал некоторые мелочи - падение на открытых транзисторах, дросселе и т.д.
Но суть остаётся - схема является делителем входного напряжения на два.
Если входное будет 30В, то на выходе - около 30В/2=15В.

Так что, действительно, я совершенно не понял Ваш последний пост.

 

DWD: написал 12В, потому что входное - 24.
Я бы с Вами согласился, если бы на дроссель у Вас подавался меандр с полумоста, т.е. в схеме было бы 2 ключа - на +24в и на землю. Но у Вас только один ключ на +24 ! Кто разряжает выходной кондёр, кроме нагрузки? Пусть Rнагр = 1 МОм (считаем, что преобразователь завёлся), тогда, уверяю Вас, Uвых будет отнюдь не 12в, а близко к +24в

 

NPI: Кто разряжает выходной кондёр, кроме нагрузки? Пусть Rнагр = 1 МОм

NPI, ну Вы загнули... 1 Мом...
Во первых, данная схема является, практически, двухполюсником, если не считать соединённых с корпусом обратносмещённых диодов...
А так как она имеет малое внутреннее сопротивление (расчитана на большой ток нагрузки), то подключение "нагрузки" величиной 1Мом равнозначно отсутствию нагрузки. Естественно, при этом на выходе напряжение равно входному.

Во вторых, являясь схемой "с пропорционально-токовым управлением", не в состоянии работать без нагрузки вообще. Реально, это означает, что запускается она только при токе нагрузки, не меньше какого-то порогового значения.

Что это даёт.
Без нагрузки или при малой нагрузке, преобразователь "выключен" - транзисторы закрыты и через них протекает только ток покоя, определяемый резистором R1 (по схеме, которую я привёл выше)...

Кстати, не правильно нарисовал. Левый вывод резистора нужно соединить не с корпусом, а с выходом +12В. В этом случае ток смещения транзисторов (ток покоя преобразователя) зависит только от нагрузки. Если её нет (или 1Мом ), то нет даже смещения. Преобразователь полностью выключен. Остаётся только ток утечки диодов, который, сами понимаете, можно не брать во внимание...
При подключении нагрузки ток смещения будет увеличиваться пропорционально мощности нагрузки.
То есть, происходит автоматическое включение преобразователя, и ток покоя автоматом подбирается под нагрузку - чем она мощнее, тем больше ток покоя.
Максимум выставляется при значении, при котором преобразователь сможет запуститься на максимальной мощности при минимальной температуре (на морозе).

А что бы на слабой нагрузке напряжение не превышало 12В, нужно соответственно расчитать трансформатор (дроссель). Это, ведь, классический импульсный понижающий стабилизатор, хотя и с не привычным управлением ключами, по этому дроссель выбирается из расчёта получения безразрывного тока через него при минимально необходимом сопротивлении нагрузки.

Скажем, при необходимости получить напряжение не более 12В при нагрузке 1,2КОм (ток 10мА), соответсвенно расчитаем дроссель. Получится, примерно, 6мГн при рабочей частоте 50КГц.

Много 6МГн для дросселя? Согласен. Но зачем для преобразователя на 12В*10А=120Вт ток нагрузки 10мА? Не нужен.
По этому, берём ток 0,1А.
Это пороговое значение. То есть, схема "включится" только при токе нагрузки не менее 100мА.
А при этом индуктивность дросселя будет уже 0,6мГн.

Ну и последнее - почему в этой схеме напряжение на выходе равно половине напряжения питания (без учёта падения на ключах и т.д.).

NPI, а Вы не шутите?..
Это же очевидно. Я имею в виду напряжение...

Ладно, берём схему, которую я приводил выше.
Открыт левый транзистор. Через левую половину трансформатора-дросселя Тр.2 течёт ток нагрузки.
Индуктивность выбирается такой, что бы напряжение на выходе не успело поднятся выше 12В за время открытого левого транзистора при напряжении питания 24В.
Получается, что транзисторы должны быть открыты (12В/24В=0,5) половину периода.
За это время левая половинка Тр.2 получит такую же порцию энергии, как и нагрузка (дроссель и нагрузка включены последовательно, образуя делитель напряжения).

Теперь, левый транзистор закрывается, и открывается правый.
Теперь нагрузка запитывается от 24В через правую половинку Тр.2
Процессы - такие же, как только что рассмотрели.

Но левая половинка Тр.2 не висит в воздухе. Когда ток через неё резко оборвали, выключив левый транзистор, напряжение на ней поменяло полярность и получилось, что эта половинка, как бы, подключилась параллельно нагрузке.
То есть, на левом выводе Тр.2 появится минус, и он через открывшийся диод Д3 соединится с корпусом, а правый вывод - подключится к нагрузке.
То есть, после закрывания левого транзистора, левая половинка Тр.2 начнёт "разряжаться", отдавая ранее накопленную энергию в нагрузку.

Теперь прикиньте эквивалентную схемку. Получится, что источник 24В через дроссель соединяется с нагрузкой и другим дросселем, второй конец которого сидит на земле. Получается, как бы, делитель напряжения - автотрасформатор, в среднюю точку которого подключена нагрузка.
Пока идёт колебательный процесс, напряжение в этой средней точке (читай - на нагрузке) всегда будет равно половине напряжения питания. Потому что дроссели одинаковые.
Половинки обмоток Тр.2 имеют одинаковое число витков, по этому коэффициент деления равен 2.

При чём, особой разницы нет, будут ли это два отдельных дросселя на своих сердечниках, или один сердечник с двумя оботками на нём.
Использование одного сердечника предпочтительнее.

 

DWD: NPI, а Вы не шутите?..
Да уж какие тут шутки! Вот не думал, что может возникнуть спор о принципах работы ключевого стабилизатора!
Извините за качество рисунка - спешка...
На верхнем - полумост, L1 C1 образуют ФНЧ, ток через дроссель меняет направление, с вых. напр. всё понятно.
На среднем - классический степ-даун, ток ключа составляет сумму тока нагрузки и тока намагничивания дросселя, ток дросселя течёт всё время в сторону нагрузки (или через ключ или через диод), из-за этого есть подмагничивание сердечника со всеми вытекающими... Вых. напр. будет определяться сопротивлением нагрузки, при большом - большое (в пределе равное входному), при уменьшении Rн - уменьшается. При некотором значении Rн энергия, запасаемая в дросселе и отдаваемая из дросселя в нагрузку, будут равны и Uвых будет равно половине входного. При других Rн этот баланс будет выполняться при других значениях Uвых. Чтобы стабилизировать вых.напр. при изм. сопр.нагрузки приходится прибегать к ШИМ, т.е. при высокоомной нагрузке ключ приходится открывать на очень короткое время (при некорректной ООС стаб на холостом ходу вообще начинает генерить пачки коротких импульсов с большими паузами). При уменьшении Rн приходится "уширять" время откр. сост. ключа.
Рассмотрим последнюю схему - включим на одну нагрузку несколько стабилизаторов, синхронных или нет - неважно. Что изменилось? Да по сути, ничего, только пульсации тока в нагрузке будут пропорционально меньше. Токи каждого дросселя по-прежнему направлены в одну сторону и Uвых будет функцией Rн.
Если Вы и теперь скажете, что я шучу, мне придётся застрелиться, поскольку, значит, объясняльщик из меня никудышный

 

Рисунок забыл...