Thiết kế mạch “buck converter

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TUẦN Giáo viên hướng dẫn: Ths.Phạm Tuấn Anh Sinh viên: Lê Đức Lộc Lớp: ĐTĐ50-ĐH2 Tên đề tài: Thiết kế mạch “Buck Converter” Yêu cầu tuần 2: Đọc hiểu Data sheet IC sử dụng cho đề tài Do có thay đổi đề tài giáo viên hướng dẫn nên em chưa trực tiếp gặp thầy,nên em chưa nắm tinh thần thầy muốn truyền đạt.Em bạn Cường nhóm trao đổi lại em nghĩ chưa đầy đủ.Vì em có điều chưa phù hợp với yêu cầu làm việc thầy em mong thầy nhắc nhở để em đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ thầy giao phó.Em cảm ơn thầy ạ! Qua tìm hiểu số tài liệu “Buck Converter” em tập trung vào tìm hiểu mạch “Buck Converter” sử dụng IC TL494 mạch “Buck Converter” sử dụng IC UC 3842 1 IC UC 3842: - Họ UC 1842/3/4/5 cung cấp tối ưu cho thiết bị off-line cố định tần số chế độ ổn định dòng điện ( current mode) biến đổi DC to DC với số phần tử mạch Mạch bên có phần khóa điện áp, dòng khởi động nhỏ 1mA, so sánh sai lệch dòng điện Hình 3: sơ đồ cấu trúc IC UC3842 */ Các đặc tính UC3842 Tối ưu hóa cho ngoại vi biến đổi DC-DC Dòng khởi động thấp cỡ < 1(1mA) Tự động cấp phản hồi bù Sẽ khóa với trễ chưa đạt điện áp Tăng tải theo đặc tính đáp ứng Triệt tiêu xung kép Dòng cao khuếch đại đầu Sai lệch cường độ dòng điện thấp Hoạt động với tần số tới 500 KHz - Họ UC384x có loại : loại chân ; loại 14 chân loại 20 chân Hình 4: sơ đồ kết nối chân họ IC UC384X */ Cấu trúc UC3842 chức chân */ Chân 1:(COMP) chân chân nhận điện áp so sánh, điện áp chân tỉ lệ thuận với điện áp ra, thông thường ta không đấu trực tiếp điện áp phản hồi mà đấu vào chân qua điện trở R Hình 5:sơ đồ mắc chân chân IC */ chân 2:(VFB) chân nhận điện áp hồi tiếp, hồi tiếp so quang hồi tiếp trực tiếp từ cuộn hồi tiếp sau qua cầu phân áp, điện áp hồi tiếp chân tỷ lệ nghịch với điện áp ra, lý làm điện áp đưa chân tăng lên điện áp giảm thấp bị ngắt */ Chân ( CURRENT SENSE ) : chân cảm biến dòng, chân theo dõi điện áp chân S đèn Mosfet, dòng qua Mosfet tăng => điện áp chân S tăng => điện áp chân tăng, áp chân tăng đến ngưỡng khoảng 0,6V dao động bị ngắt, điện trở chân S xuống mass khoảng 0,22 ohm , điện trở tăng trị số bị thay trị số lớn chạy có tải nguồn bị ngắt -điện áp tối đa phản hồi chân 1,1(V) thường ta tính V - ý chân ta mắc thêm mạch RC hình vẽ để giảm dòng điện vào chân khởi động tăng cao.( Hình 7) Hình 6: sơ đồ mắc chân IC Hình 7: dạng sóng chân R-C có R-C */ chân : chân nối với mạch tạo dao động R-C , điện áp cấp cho mạch dao động lấy từ chân ( voltage reference V), người ta thường đưa xung dòng hồi tiếp chân để đồng pha tần số dòng với tần số dao động nguồn, điều đảm bảo sò dòng hoạt động tiêu thụ nguồn Mosfet nguồn mở để kịp thời cung cấp, điều làm cho điện áp không bị sụt áp cao áp chạy Hình 8: sơ đồ mắc chân số */ chân : chân nối đất ( mass) */ chân : chân chân tạo xung điều khiển van ( xung vuông ),độ rộng xung thay đổi để phù hợp với yêu cầu mạch Is U 1 C O M P VR EF VFB VC C IS E N S E O U T R T/C T G N D Q M O SFET N U C 3842 Hình 9: sơ đồ mắc chân vào mạch */ chân : ( VCC) chân nhận điện áp cung cấp cho IC khoảng từ : 20(V-DC )đến 23 (V- DC) Điện áp cấp cho chân ban đầu mắc từ nguồn qua trở mồi Khi mạch làm việc cấp từ cuộn phụ chỉnh lưu lọc Vcc LO R R D D U 1 C O M P VF B VR EF VC C IS E N S E O U T R T /C T G N D U C 3842 Hình 10: sơ đồ mắc cho chân */ chân : chân tạo điện áp chuẩn 5V cấp cho mạch dao động R-C điện áp cấp cho chân không đủ mạch dao động bị ngắt điện áp chân tạo không đủ 5V ( H7) Người ta thường thiết kế mạch bảo vệ bám vào chân điện áp không đủ cấp có vấn đề xảy mạch điện áp cấp cho chân thay đổi ngưỡng cho phép chân áp chuẩn (V) -Sơ đồ nguyên lý mạch ổn định dòng ứng dụng IC UC 3842 U1 D U in M O S F E T R s U o u t L R R R V F B V C C R O U T R T C O M P R T /C T R 3 G N D U C 43 IS E N S E V R E F C T R 0 C Hình 11: Sơ đồ mạch ổn định dòng 2.IC TL494: Hình 12 : IC TL494 -IC TL494 IC sử dụng nhiều mạch nguồn Hình 13: sơ đồ chân IC TL494 • Nhiệm vụ chân: • điều khiển điện áp chân 1,2 nhận điện áp hồi tiếp tự động • cố P,G từ chân chân đầu mạch so sánh ,có thể lấy tín hiệu báo • chân chân lệch điều khiển hiển IC h/đ hay không ,khi chân =0v IC hoạt động,nếu chân 4>0v IC khoá • chân 5,6 hai chân mạch dao động • chân 7,9,10 nối đất • chân chân dao động • chân 11 chân dao động • chân 12 nguồn Vcc 12v • chân 13 đc nối với áp chuẩn 5v • chân 14 từ IC điện áp chuẩn 5v • chân 15,16 nhận điện áp hồi tiếp • Nguyên tắc hoạt động TL 494 IC cố định tần số xung điều biên độ rộng điều khiển mạch.sự điều biên xung đầu dc thực cách so sánh dạng sóng cưa tạo biên độ dòng điện thời gian tụ điện cho tín hiệu điều khiển Tại ngõ đc kích hoạt điện áp cưa lớn tín hiệu đ/áp Khi tín hiệu điều khiển tăng đầu vào cưa giảm lớn dung lượng giảm theo t/gian.Một xung lái Flip-Flop luân phiên đạo cho linh kiện transistor NPN Các tín hiệu điều khiển bắt nguồn từ nguồn : Bộ so mẫu điều khiển thời gian tắt mạch điều khiển độ sai lệch khuyêch đại.Đk tín hiệu tắt dần dc so sánh trực tiếp kiểm soát t.g tắt.So sánh với điện ápcố định 100 mV.Điều tạo khoảng thời gian tắt 3% thời giantắt tối thiểu PWM so sánh tín hiệu điều khiển dc tạo sai lệch khuếch đại , chức khuếch đại lỗi để theo dõi điện áp đầu vào tín hiệu điều khiển biên độ đủ để cung cấp 100%đ.chế kiểm soát Các khuếch đại sử dụng để theo dõi dòng điện dòng cung cấp nạp • Ứng dụng TL494 -Sử dụng TL494 mạch DC-DC Buck converter : Hình 14: Sơ đồ nguyên lý mạch điện DC-DC BUCK CONVERTER 10 */Kết Luận: Qua tìm hiểu internet mua IC online trang: http://vi.aliexpress.com/wholesale?SearchText=UC+3842&catId=0 -IC TL494 có giá : 4.67 US/túi(10 con) -IC UC 3842 có giá :0.28 US-0.76 US/1con Vậy em chọn mua IC UC 3842 để thực đề tài 11 [...]...*/Kết Luận: Qua tìm hiểu trên internet thì có thể mua 2 con IC này online trên trang: http://vi.aliexpress.com/wholesale?SearchText=UC+3842&catId=0 -IC TL494 có giá : 4.67 US/túi(10 con) -IC UC 3842 có giá