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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 PWM 컨트롤러 KR1114EU4의 스위칭 스태빌라이저. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
현재 시장에는 스위칭 전원 공급 장치를 위한 다양한 PWM 제어 기능 세트를 구현하는 미세 회로(국내 및 수입)가 널리 보급되어 있습니다. 이 유형의 초소형 회로 중에서 KR1114EU4(프로듀서 ZAO Kremniy-Marketing, 러시아)가 널리 사용됩니다. 수입품은 TL494CN(Texas Instrument)입니다. 또한 여러 회사에서 다른 이름으로 생산합니다. 예를 들어, (일본)은 IR3M02 칩을 생산하고, (한국) - KA7500, f. Fujitsu(일본) МВ3759.
KR1114EU4(TL494) 마이크로 회로는 고정 주파수에서 작동하는 스위칭 전원 공급 장치의 PWM 컨트롤러입니다. 미세 회로의 구조는 그림 1에 나와 있습니다.
이 마이크로 회로를 기반으로 푸시 풀 및 단일 사이클 스위칭 전원 공급 장치용 제어 회로를 개발할 수 있습니다. 마이크로 회로는 기준 전압 생성, 오류 신호 증폭, 톱니파 전압 생성, PWM 변조, 2 행정 출력 생성, 전류 보호 등의 전체 PWM 제어 기능 세트를 구현합니다. 16 핀 패키지, 핀아웃 그림 2에 나와 있습니다.
내장형 톱니파 전압 발생기는 주파수를 설정하기 위해 Rt와 Ct 두 개의 외부 구성 요소만 필요합니다. 발생기의 주파수는 다음 공식에 의해 결정됩니다.
발전기를 원격으로 끄려면 외부 키를 사용하여 ION 출력(핀 6)에 대한 RT 입력(핀 14)을 닫거나 일반 와이어에 대한 ST 입력(핀 5)을 닫을 수 있습니다. 마이크로 회로에는 외부 회로 구성 요소를 바이어스하기 위해 최대 5,0mA의 전류를 제공할 수 있는 내장형 전압 레퍼런스(Uref=10V)가 있습니다. 기준 전압은 5 ~ +0°C의 작동 온도 범위에서 70%의 오차가 있습니다. 펄스 강압 안정기의 블록 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다.
RE의 제어 요소는 입력 DC 전압 UBX를 특정 기간 및 주파수의 일련의 펄스로 변환하고 스무딩 필터(초크 L1 및 커패시터 C1은 이를 다시 출력 DC 전압으로 변환합니다. 다이오드 VD1은 다음을 통해 전류 회로를 닫습니다. RE가 꺼질 때 스로틀 피드백의 도움으로 제어 시스템의 제어 회로는 결과적으로 출력 전압 Un의 지정된 안정성을 얻도록 조절 요소를 제어합니다. 안정기는 안정화 방법에 따라 릴레이, 펄스 주파수 변조(PFM) 및 펄스 폭 변조(PWM)일 수 있습니다. PWM 스태빌라이저에서 펄스 주파수(주기)는 일정한 값이며 지속 시간은 출력 전압 값에 반비례합니다. 그림 4는 듀티 사이클 Ks가 다른 펄스를 보여줍니다.
PWM 스태빌라이저는 다른 유형의 스태빌라이저에 비해 다음과 같은 이점이 있습니다.
유일한 차이점은 PWM 회로가 상대적으로 복잡한 제어 회로를 가지고 있다는 것입니다. 그러나 대부분의 SU 노드 내부에 PWM이 포함된 KR1114EU4 유형의 집적 회로를 개발하면 스위칭 안정기를 크게 단순화할 수 있습니다. KR1114EU4를 기반으로 한 펄스 형 강압 안정기의 다이어그램이 그림 5에 나와 있습니다.
스태빌라이저의 최대 입력 전압은 30V이며 p 채널 전계 효과 트랜지스터 VT1 (RFP60P03)의 최대 허용 드레인 소스 전압에 의해 제한됩니다. 저항 R3과 커패시터 C5는 톱니파 전압 발생기의 주파수를 설정하며 공식 (1)에 의해 결정됩니다. 기준 전압 소스(핀 14) D1에서 저항 분배기 R6-R7을 통해 기준 전압의 일부가 첫 번째 오류 증폭기(핀 2)의 반전 입력에 공급됩니다. 분배기 R8-R9를 통한 피드백 신호는 마이크로 회로의 첫 번째 오류 증폭기(핀 1)의 비반전 입력에 공급됩니다. 출력 전압은 저항 R7에 의해 조정되며 저항 R5와 커패시터 C6은 첫 번째 증폭기의 주파수 보정을 수행합니다. 마이크로 회로의 독립 출력 드라이버는 푸시 풀 및 단일 사이클 모드에서 출력 단계의 작동을 보장한다는 점에 유의해야 합니다. 스태빌라이저에서 미세 회로의 출력 드라이버는 단일 사이클 모드에서 켜집니다. 이를 위해 핀 13이 공통 와이어에 연결됩니다. 두 개의 출력 트랜지스터 (컬렉터 - 핀 8, 11, 이미 터 - 핀 9, 10)는 공통 이미 터 회로에 따라 연결되고 병렬로 작동합니다. 이 경우 출력 주파수는 발전기의 주파수와 같습니다. 저항 분배기를 통한 미세 회로의 출력단 R1-R2는 스태빌라이저 - 전계 효과 트랜지스터 VT1의 조절 요소를 제어합니다. 마이크로 회로(핀 12)에 전원을 공급하기 위한 스태빌라이저의 보다 안정적인 작동을 위해 LC 필터 L1-C2-C3이 포함됩니다. 다이어그램에서 알 수 있듯이 KR1114EU4를 사용할 때 상대적으로 적은 수의 외부 요소가 필요합니다. 쇼트키 다이오드(VD2) KD2998B(Unp=0,54V, Uobr=30V, lpr=30A, fmax=200kHz)를 사용하여 스위칭 손실을 줄이고 스태빌라이저의 효율을 높일 수 있었습니다. 스태빌라이저를 과전류로부터 보호하기 위해 자체 재설정 퓨즈 FU1 MF-R400이 사용됩니다. 이러한 퓨즈의 작동 원리는 특정 값의 전류 또는 주변 온도의 영향으로 저항을 급격히 증가시키고 이러한 원인이 제거되면 자동으로 속성을 복원하는 기능을 기반으로 합니다. 스태빌라이저는 90kHz의 주파수에서 최대 효율(약 12%)을 가지며 최대 10W(Uout = 10V)의 출력 전력에서 효율은 93%에 이릅니다. 디테일과 디자인. 고정 저항 - 유형 S2-ZZN, 변수 - SP5-3 또는 SP5-2VA. 커패시터 C1 C3, C5-K50-35; C4, C6, C7 -K10-17. 다이오드 VD2는 예를 들어 20TQ045와 같이 위보다 나쁘지 않은 매개 변수를 가진 다른 쇼트키 다이오드로 대체할 수 있습니다. KR1114EU4 칩은 TL494LN 또는 TL494CN으로 대체됩니다. 초크 L1 - DM-0,1-80(0,1A, 80μH). 약 2μH의 인덕턴스를 갖는 인덕터 L220는 함께 적층된 140개의 환형 자기 코어 상에 만들어진다. MP-24 K13x6,5x45에는 PETV-2 01,1mm 와이어 105턴이 포함되어 있으며 링 전체 둘레에 두 겹으로 고르게 놓여 있습니다. 두 층의 광택 직물이 층 사이에 놓여 있습니다. LShMS-0.06-2214 GOST 78-XNUMX. 재설정 가능한 퓨즈 유형 MF-RXXX는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 선택할 수 있습니다. 스태빌라이저는 55x55mm 크기의 브레드보드에서 만들어집니다. 트랜지스터는 면적이 110cm2 이상인 라디에이터에 장착됩니다. 설치하는 동안 전원 장치의 공통 와이어와 마이크로 회로의 공통 와이어를 분리하고 도체 (특히 전원 장치)의 길이를 최소화하는 것이 좋습니다. 스태빌라이저는 올바르게 설치하면 조정할 필요가 없습니다. 스태빌라이저에서 구입 한 무선 요소의 총 비용은 약 $ 10이었고 VT1 트랜지스터의 비용은 $ 3 ... 4였습니다. 비용을 줄이기 위해 RFP60P03 트랜지스터 대신 저렴한 RFP10P03을 사용할 수 있지만 물론 스태빌라이저의 기술적 특성이 약간 악화됩니다. 승압형 펄스 병렬 안정기의 블록 다이어그램이 그림 6에 나와 있습니다.
이 스태빌라이저에서 펄스 모드로 작동하는 제어 요소 RE는 부하 Rh와 병렬로 연결됩니다. RE가 열리면 입력 소스(Ubx)의 전류가 인덕터 L1을 통해 흐르고 에너지를 저장합니다. 동시에 다이오드 VD1은 부하를 차단하고 개방 RE를 통해 커패시터 C1이 방전되는 것을 허용하지 않습니다. 이 기간 동안 부하의 전류는 커패시터 C1에서만 발생하며 다음 순간 RE가 닫히면 인덕터 L1의 자기 유도 EMF가 입력 전압에 추가되고 에너지는 인덕터가 부하에 주어집니다. 이 경우 출력 전압은 입력 전압보다 큽니다. 강압 안정기(그림 1)와 달리 여기서 인덕터는 필터 소자가 아니며 인덕터 L1의 인덕턴스와 펄스 듀티 사이클에 의해 결정되는 양만큼 출력 전압이 입력 전압보다 커집니다. RE 제어 요소.
스위칭 부스트 조정기의 개략도가 그림 7에 나와 있습니다.
기본적으로 벅 레귤레이터 회로와 동일한 전자 부품을 사용합니다(그림 5). 출력 필터의 커패시턴스를 높이면 리플을 줄일 수 있습니다. "부드러운" 시작을 위해 커패시터 C1는 공통 와이어와 첫 번째 오류 증폭기(핀 9)의 비반전 입력 사이에 연결됩니다. 고정 저항 - S2-ZZN, 변수 - SP5-3 또는 SP5-2VA. 커패시터 C1 C3, C5, C6, C9 - K50-35; C4, C7, C8 - K10-17. 트랜지스터 VT1 - IRF540(Usi = 100V, lc = 28A, Rsi = 0,077Ohm의 n채널 전계 효과 트랜지스터) - 유효 표면적이 100cm2 이상인 라디에이터에 설치됩니다. Choke L2 - 이전 구성표와 동일합니다. 작은 부하(0,1 ... 0,2 A)와 최소 출력 전압에서 스태빌라이저를 처음 켜는 것이 좋습니다. 그런 다음 출력 전압과 부하 전류를 천천히 최대값으로 높입니다. 승압 및 강압 안정기가 동일한 입력 전압 Uin에서 작동하면 변환 주파수를 동기화할 수 있습니다. 이렇게하려면 (강압 안정기가 리더이고 승압 슬레이브 인 경우) 승압 안정기에서 저항 R3과 커패시터 C7을 제거하고 D6 칩의 핀 14과 1를 닫아야합니다. D5의 핀 1를 강압 안정기의 D5 칩의 핀 1에 연결하십시오. 승압형 스태빌라이저에서 인덕터 L2는 출력 DC 전압 리플 평활화에 참여하지 않으므로 출력 전압의 고품질 필터링을 위해서는 L 및 C 값이 충분히 큰 필터를 사용해야 합니다. 따라서 이것은 필터와 장치 전체의 질량과 치수를 증가시킵니다. 따라서 강압 안정기의 비동력은 승압보다 큽니다. 저자: S. Shishkin, Sarov, Nizhny Novgorod Region
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▪ article 프랑스와 스페인이 번갈아 소유하고 있는 섬은? 자세한 답변 ▪ 기사 휴대용 라디오 방송국용 마이크 헤드셋. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 기사에 대한 의견: 알렉산더 그림 1(E2)에서 10핀이어야 하며, 12핀이 잘못 표시되어 있습니다. 폴 알렉산더가 옳습니다. 실제로 (E2)는 10번이 아닌 12번 핀에 있습니다. 그리고 두 개의 12번 핀이 있을 수 없습니다. 예, 기능이 다릅니다. 그러한 경우에는 그러한 일에 더 주의를 기울이십시오. 담배꽁초를 버리지 마세요. 예, 이것은 어디에서나 할 수 없습니다. 죄송합니다.
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