Tính toán và thiết kế bộ nguồn ổn áp xung nguồn, chương 4

Ổn áp Buck - Bốt cung cấp một điện áp ngõ ra mà có thể thấp hơn hay lớn hơn điện áp ngõ vào. Cực tính điện áp ngõ ra ngược với điện áp ngõ vào. Sơ đồ Buck Bốt *Mạch hoạt động được chia làm 2 giai đoạn. - Giai đoạn 1 : Transitor Q1 dẫn và đioe Dm bị phân cực ngược. Dòng ngõ vào tăng và chảy vào cuộn cảm L, Q1 - Giai đoạn 2 : transitor Q1 ngắt , năng lượng tích trữ trong L và dòng cuộn cảm ứng tuyến tính từ I2 đến...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán và thiết kế bộ nguồn ổn áp xung nguồn, chương 4 chương IV: OÅN AÙP BUCK - BOOST -OÅn aùp Buck - Boost cung caáp moät ñieän aùp ngoõ ra maø coù theå thaáp hôn hay lôùn hôn ñieän aùp ngoõ vaøo. Cöïc tính ñieän aùp ngoõ ra ngöôïc vôùi ñieän aùp ngoõ vaøo. - - + Vs is Q1 VD Dm Vo+ i1 Vc=Vo Control L C R circuit I iL, L Vo - Sô ñoà Buck Boost *Maïch hoaït ñoäng ñöôïc chia laøm 2 giai ñoaïn. - Giai ñoaïn 1 : Transistor Q1 daãn vaø diode Dm bò phaân cöïc ngöôïc. Doøng ngoõ vaøo taêng vaø chaûy vaøo cuoän caûm L, Q1 - Giai ñoaïn 2 : Transistor Q1 ngaét , naêng löôïng tích tröõ trong L vaø doøng cuoän caûm öùng tuyeán tính töø I2 ñeán I1, trong khoaûng t2 Vo = -L I => t2=  I. L t2 Vo V S .t1  Vo.t 2 I =  L L -Thay t1= DTvaø t2 = ( 1 - D) T -Ñieän aùp trung bình ngoõ ra : V S .D Vo = - ( 2-15 ) 1 D -Vôùi D laø heä soá chu kyø -Giaû söû maïch khoâng toån hao : VSIS = VO.IO = VS.Ia. D/ ( 1 - D) -Doøng trung bình ngoõ vaøo : IS quan heä vôùi doøng trung bình ngoõ ra IO : IS= Io. D -T : Chu kyø ngaét daãn 1 I I I .L(Vo  Vs ) T=  t1  t 2  L  L  f VS VO V S .VO V S .V0 - Vaø doøng gôïn soùng ñænh ñænh : I = fL(VO  V S ) V S .D I = f .L - Doøng xaû trung bình cuûa tuï IC = Io -Vaø ñieän aùp gôïn soùng ñænh- ñænh cuûa tuï laø : 1 1 Iot1 VC = (2-16 ) t1 t1 C  0 I C dt  C  0 I O dt  C Io.Vo Hay : VC = (VO  V S ) f .C IO D VC = f .C - Öu, nhöôïc ñieåm chung cuûa 3 loaïi : Buck, Boost, Buck - Boost convertes. * Öu ñieåm : -Caû ba converter ñeàu khoâng söû duïng bieán aùp neân dieän tích chieám choã cuûa boä nguoàn nhoû. *Nhöôïc ñieåm : -Söï phaûn hoài cuûa ñieän aùp oån ñònh ngoõ ra chung DC vôùi söï phaûn hoài cuûa ngoõ vaøo DC chöa loïc. Nhöng vì ngöôøi söû duïng thöôøng caàn coù ñieän aùp DC ngoõ ra oån ñònh thöù hai maø phaûi ñöôïc caùch ñieän DC vôùi ñieän aùp ngoõ ra oån ñònh thöù nhaát. Vì vaäy khoù coù theå thieát keá ñöôïc nhieàu ngoõ ra cho boä nguoàn. IV. PUSH - PULL CONVERTER Maïch Push - Pull nhö sô ñoà sau: - Noù goàm 1 bieán aùp T1 vôùi nhieàu cuoän thöù caáp NS1, NS2, Nm vaø moät maïch ñieàu khieån ñoä roäng xung baèng ñieän aùp DC. Caùc ngoõ ra ñieän aùp VS1 ,Vs2, Vm vaø laáy tín hieäu phaûn hoài veà töø Vm. Ton ñöôïc ñieàu chænh ñeå ngaên chaën söï thay ñoåi taûi hay nguoàn cung caáp. Vs2 =Vdc(Ns2/Np)2Ton/T Vs1 =Vdc(Ns1/Np)2Ton/T Vm=Vdc(Nm1/Np)2Ton/T Vce(Q1) Ic(Q1) 2Vdc Vce(Q2) Ic( Q2) - Khi transitor daãn thì ñieän aùp döôùi cuûa moãi nöûa cuoän sô caáp giaûm xuoáng Vce(sat) khoaûng 1V. Vì theá khi caû hai transitor daãn thì ñieän aùp vuoâng coù giaù trò Vdc- 1 - Ñieän aùp trung bình taïi ngoõ ra Vm  N   2Ton Vm = (Vdc  1) m   0,5 N  (2-17)    p  T  -Khi Vdc thay ñoåi thì voøng hoài tieáp aâm seõ ñieàu chænh Ton ñeå giöõ Vm khoâng ñoåi - Ton, Vm seõ ñöôïc ñieàu chænh ñeå ngaên chaën ñieän aùp DC ngoõ vaøo vaø doøng taûi ngoõ ra thay ñoåi. - Khi Vm thay ñoåi thì seõ xuaát hieän tín hieäu ngoõ ra ôû boä khueách ñaïi sai leäch vaø Ton seõ ñöôïc thay ñoåi theo söï thay ñoåi cuûa Vm  Ñieän aùp taïi ngoõ ra cuûa 2 cuoän thöù caáp : VS1 =  N   2Ton VS2 = (Vdc  1) S 2   0,5  N     ...