Нейтрализатор ключевого режима работы ШИМ-контроллеров ИИП
Запись опубликовал Falconist ·
5 090 просмотров
Одним из существенных недостатков обратноходовых AC/DC, а также DC/DC преобразователей (в качестве примера - UCx84x, MC34063 и т.п.), является ключевой режим их работы, когда по достижению выходным напряжением номинального значения, работа ШИМ-контроллера блокируется и цепь обратной связи ожидает его падения до некоторого "нижнего" уровня, после которого следует следующий запуск контроллера ("старт/стопный" режим). В итоге выходное напряжение становится пульсирующим, с амплитудой пульсаций порядка 50...100 мВ. При попытке питания таким напряжением аудиоустройств отчетливо слышится "жужжание" с частотой этих пульсаций.
Реализованный в ШИМ-контроллерах последних разработок (AP3105 FAN6602 SG6741 FAN6755 SG6841 SP6850 FAN6753 SG6858 FAN6862 и т.д.) режим "Green Mode" (переход в "спящий" режим при снижении тока, потребляемого нагрузкой, ниже установленного значения), также не способствуют нормальной работе нагрузок с быстропеременным потреблением тока (те же аудиоустройства, электромоторы, ШИМ-регуляторы и т.п.). Для компенсации подобных режимов, обычно рекомендуется применять "костыль" в виде нагрузочного резистора по выходу, через который протекает ток, достаточный для исключения перехода ШИМ-контроллера в ключевой режим (стабилизация выходного напряжения осуществляется непрерывно путем изменения длительности импульсов прямого хода).
Решение, конечно, простое, но не лишенное таких недостатков, как существенный нагрев этого резистора, а также недоиспользование полезной мощности преобразователя из-за "отсоса" им части выходного тока.
Исходя из этих предпосылок, представляется целесообразным подгружать выход преобразователя "поглотителем тока", достаточным для поддержания непрерывного режима стабилизации выходного напряжения и отключаемым при достижении тока, потребляемого нагрузкой, какого-то определенного значения. Поскольку не требуется поддержания жестких режимов, схема получилась достаточно простой:
Собственно нагрузочный источник тока выполнен на VT1VT2R1. Резистор R2 служит для обеспечения его работы при запертом транзисторе VT3, пока ток, принимаемый нагрузкой, создает на резисторе R3 падение напряжения, не превышающее 0,68 В. По достижению этого порога транзистор VT3 отпирается и шунтирует транзистор V2, прекращая тем самым работу источника тока. Весь выходной ток поступает в нагрузку, никуда не ответвляясь. Цепь обратной связи стабилизации выходного напряжения (U1ZD1R4) показана условно.
Схема отсимулирована в симуляторе Мультисим V.14.0 (файл симуляции для желающих "поиграться" приаттачен). Апробация её "в железе" отложена до начала реализации проекта мощного ИИП для питания моторчиков.
Конечно же, данная схема не лишена недостатков, главным из которых видится довольно значительное падение напряжения на токовом шунте R3. Другие недостатки выявятся при тестировании.
4 Комментария
Рекомендуемые комментарии
Присоединяйтесь к обсуждению
Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.