در طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ در توان پایین ۲۰۰W، مبدل فلای بک پیشنهاد می شود این مبدل المان های کمتر نسبت به مبدل های دیگر دارد و پیادی سازی ان ساده تر است و پیچیدگی کمتری دارد. همان طور که گفته شده مبدل فلای بک (flyback) یک مبدل ایزوله و کاهنده است. از انجایی که در این مبدل سلف جریان ناپیوسته (DCM) است، IC های PWM ساز مود جریانی مثل UC3842 مورد استفاده قرار می گیرد. ماسفت در این مبدل به دلیل جریان ناپیوسته سلف، استرس جریان زیادی را تحمل می کند. به همین دلیل این مبدل در توان های زیر ۲۰۰ وات کاربرد دارد. به دلیل اینکه این مبدل در مود جریانی ناپیوسته کار می کند، رابطه ی بین ولتاژ ورودی به خروجی پیچیده می شود و بهتر است با شبیه سازی با متلب و سیمولینک این مبدل شبیه سازی شود و مقدار سلف و Duty Cycle به دست اید. ولی به طور کلی این ولتاژ خروجی این مبدل با Duty Cycle و اندازه سلف و نسبت دور ترانسفورماتور قابل کنترل است. لازم به ذکر است که طراحی ترانسفورماتور این مبدل که داخل ان سلف نهفته است مانند سلف است و به این ترانسفورماتور ها چوک گفته می شود. از این مبدل برای تغذیه IC های PWM ساز و تغذیه فن برای خنک سازی ماسفت و دیود در مبدل های دیگر مثل نیم پل و تمام پل استفاده می شود.
لازم به ذکر است که بعضی ماسفت ها مثل سری TOP و TNY برای فلای بک ساخته شده اند و علاوه بر سوییچ کردن به عنوان ماسفتٍ عمل کنترل و ساخت PWM در فرکانس ثابت را انجام می دهند. که در بخش اموزشی وبسایت نحوه طراحی فلایبک با این IC ها نوشته شده است.
طراحی کنترل فلای بک با UC3842
در شکل زیر این مبدل نشان داده شده است.
UC3842 (لینک دانلود دیتاشیت ) هشت پایه دارد که به شرح زیر هستند:
پایه ۱ که به پایه comb است خروجی اپ امپ است. پایه دو vfb است و پایه فیدبک است. پایه ۳ حسگر جریان است. پایه ۴ نوسان ساز و تولید کننده موج مثلثی است. پایه ۵ تغذیه زمین است. پایه ۶ خروجی PWM است. پایه ۷ تغذیه مثبت و پایه ۸ مقدار ۵ ولت رفرنس است.
پایه ی حسگر جریان، جریان حس شده سوئیچ توسط مقاومت هایی که به سورس ماسفت متصل اند را با ۱ ولت رفرنس داخلی IC مقایسه می کند و اگر این ولتاژ از ۱ ولت بیشتر شود، ماسفت خاموش می شود. پس در طراحی مبدل فلای بک باید مقاومت ها به گونه انتخاب و سری و موازی باشد که در جریان حداکثر سوئیچ، ولتاژ ۱ ولت شود. لازم به ذکر است که جریان اندازه گیری شده توسط مقاومت ها باید توسط فیلتر پایین گذر RC به این پایه منتقل شود. رابطه ی فرکانس قطع این نوع فیلتر مطابق زیر است و باید فرکانس قطع طبق گفته دیتاشیت ،شش تا هشت برابر از فرکانس سوئیچنگ ماسفت باشد و اگر نزدیک فرکانس سوئیچینگ انتخاب شود، امکان اشباع ترانس وجود دارد.
برای کنترل این مبدل باید از رگولاتور TL431 (لینک دانلود دیتاشیت)و اپتوکوپلر PC817 (لینک دانلود دیتاشیت ) استفاده کرد. رگولاتور TL431 به ولتاژ ۲.۵ ولت حساس است و اگر ولتاژ رفرنس ان از ۲.۵ ولت بیشتر شود، هدایت می کند و در نتیجه از طرف اولیه اپتوکوپلر PC817 جریان عبور کرده و ثانویه این اپتوکوپلر به UC3842 فرمان قطع PWM را می دهد و ولتاژ خروجی از حد تعیین شده بیشتر نمی شود. برای تنظیم ولتاژ خروجی باید مطابق شکل، مقسم مقاومتی ولتاژی یا پتانسیومتر را به پایه رفرنس TL431 متصل کرد.
راه انداز مبدل فلای بک
از خواص مبدل فلای بک و UC3842 خود راه انداز بودن این مبدل و IC است. برای این کار در ثانویه ترانسفورماتور یک سیم پیچ اضافی با دیود و خازن گذاشته می شود که ولتاژ خروجی خازن باید بین ۱۵ تا ۲۰ ولت برای روشن شدن UC3842 باشد. در واقع در ثانویه دو خروجی فلای بک داریم اولی خروجی اصلی است و دومی خروجی راه انداز است که زمین ان با زمین اولیه مدار یکی است.. برای راه اندازی اولیه باید بعد پل دیودی و خازن صافی اولیه یک مقاومت۵۰ تا ۱۰۰ کیلو اهم و دو وات به خازن خروجی سیستم راه انداز اتصال داد. در نتیجه در زمان راه اندازی مقاومت دو وات و خازن خروجی سیستم راه انداز، که سیستم RC را تشکیل می دهند باعث شارژ خازن خروجی راه انداز می شود و زمانی که ولتاژ این خازن به ۱۸ ولت رسید مبدل شروع به کار می کند و در ادامه،راه انداز ic را روشن نگه می دارد و تغذیه می کند. حال اگر مقاومت دو وات از مدار خارج شود با مدار به کار ادامه می دهد .شکل زیر این سیستم را نشان می دهد. برای حفاظت سیستم گیت درایو می توان از محافظ زنر و ترانزیستوری برای تثبیت ولتاژ ic تا ۱۸ ولت که در بخش رگولاتور زنر و ترانزیستور رگولاتور زنر و ترانزیستور توضیح داده شسد، استفاده کرد
لطفا از محصولات پیشگام سوئیچینگ دیدن فرمایید
از دیگر صفحات سایت بازدید نمایید.
اشتراک‌ها: انواع مبدل های سوئیچینگ - سایت آموزشی
اشتراک‌ها: طراحی ترانسفورماتور فرکانس بالا - سایت آموزشی
اشتراک‌ها: طراحی اسنابر - سایت آموزشی