[elektro] IR2111 alapkapcsolás

[Nemeth Tibor]

Hali!

2011.02.28. 15:33 keltezéssel, May Károly írta:

> Felületesen belegondolva, T1-nek nem aktiv diodaként kellene
> müködnie? TL494-nél nem lesz nyitva amikor nem kellene?
> MK.

Nehéz kérdés. Attól függ....
Ha az induktivitás elég nagy lesz és a terhelőáram sem csökken nagyon
le, akkor nem alakul ki a discontinuous állapot vagyis az amikor 
hagyományos esetben a tekercs árama nullára csökken.
Ebben az esetben ugyanúgy működik mint a diódás megoldás, csak jobb 
hatásfokkal. Aggodalmaim persze vannak. Ha valami okból, mondjuk 
védelem, a TL494 úgy dönt, hogy csökkenteni kell a feszültséget, vagy ki 
akar kapcsolni, levezérli az IR trigger lábát ettől T1 huzamosabb ideig 
bekapcsolva marad és a fojtókon keresztül magára rántja a kimenti szűrő 
  kondenzátoraiban (C8,C9,C10) tárolt energiát. Bírja-e?
Ugyanakkor szabályozásköri szempontból igen előnyös mert visszahúzni is 
tudja a kimenetet, szemben a diódás megoldással. Nem tudom mi fog 
üzemelni a ketyeréről, de ez például tudja azt, ha dc motort fékezünk 
vele visszatáplál a bemenetre és ha onnan nincs energia elvétel 
felnyomja a pufferkondi feszültségét. Persze ha a teher mindig passzív, 
ettől nem kell tartani.

Nézzük a kis terhelések esetén előálló discontinuous állapotot! 
Hagyományos, diódás esetben három szakaszra bomlik a periódus, tekercs 
árama növekszik, tekercs árama csökken, tekercs árama cirka nulla. Az 
első részbe a tranzisztor a másodikban a dióda vezet a harmadikban egyik 
sem, ekkor oszcilloszkóppal megtekintve a szórt kapacitásokkal alkotott 
rezgőkör zavaros lecsengését láthatjuk. Jelen megoldásban harmadik eset 
nincs, az alsó fet vezet. Ekkor a tekercs árama megfordul és a 
kimenetről visszaszív. Ez nem baj. A teljesítmény amúgy is kicsi 
ilyenkor, és bár így a tekercs ohmos vesztesége megnövekszik, a dolognak 
vannak jótékony hatásai is. A hagyományos megoldásnál, a harmadik 
állapot megjelenése miatt, az egész szabályozási kör hurokerősítése 
megváltozik. A TL494-et amúgy is macerás kompenzálni, ha ezt még 
hurokerősítés változással is fűszerezzük, elnémíthatatlan cicergés lehet 
a következménye. Jelen, aktív diódás megoldásnál ez nem fordulhat elő.
A másik jótékony hatás lehet a fetek kapcsolási veszteségeinek 
csökkenése. Sajnos ez valószínűleg csak szűk terhelési tartományban 
fordul elő, de ha a berendezés célja nagyjából állandó áramfelvételű 
fogyasztó táplálása, lehet erre tervezni. Arról van szó, hogy amikor a 
felső fet kikapcsol, a tekercsvég feszültsége nulla alá ugrik és 
kinyitja a diódát (ami lehet a fet reverz diódája is). Ez úgy történik, 
hogy a tekercs árama folytonos marad, a parazita kapacitásokat 
feltölti/kisüti és mire az alsó fet bekapcsol, nincs is rajta 
feszültség. Ugyanez játszódik(játszódhat) le fordítva is, ha elérjük, 
hogy a tekercs árama megforduljon amíg az alsó fet vezet. Az alsó fet 
kikapcsol és az áram áttöltve a parazita kapacitásokat átterelődik a 
felső fet reverz diódájára majd a fet bekapcsolásakor annak vezetővé 
vált csatornájába de ekkor a feten már alig lesz feszültség. Ez a ZVT 
(zero voltage transition) technika. A parazita kapacitások 
legjelentősebb része benne van a fetekben és ha bekapcsoláskor jelentős 
feszültség van a feteken, a kondiban tárolt energia bizony hővé lesz 
rajtuk. Mindennek nagyobb feszültségen és közel állandó terhelés mellet 
van jelentősége, jelen áramkör esetén a kicsi feszültség miatt nem 
érdemes vele foglalkozni. A sikeres megvalósításhoz amúgy is szükséges 
lehet a két fet kapcsolása között eltelt időtartam beállítása ami most 
az IR2111 detime-ja, de ez nem beállítható.


Üdv.
                   Németh Tibor