2.Phân tích nguyên lý làm việc

Một phần của tài liệu Đề tài : Sử dụng bộ biến đổi push - pull converter trong điện tử công suất. (Trang 30 - 37)

- Master / Slave đồng bộ

2.Phân tích nguyên lý làm việc

-TL494 hoạt động +Điện áp :7v đến 40v

+Nhiệt độ : -55 0C đến +1250C +Tần số dao động :1 đến 200KHz

-TL494 là IC cố định tần số xung điều biến độ rộng (PWM) điều khiển mạch. Sự điều biến của xung đầu ra được thực hiện bằng cách so sánh các dạng sóng răng cưa tạo ra bởi các bộ dao động về thời gian tụ điện (CT) cho một trong hai tín hiệu điều khiển. Tại ngỏ ra được kích hoạt trong thời gian khi điện áp răng cưa lớn hơn các tín hiệu điều khiển điện áp. Khi tín hiệu điều khiển tăng, thời gian, trong đó đầu vào răng cưa là giảm lớn hơn; Do đó, xung lượng giảm theo thời gian. Một xung điều khiển luân phiên điều chế xung cho hai linh kiện bán dẫn là 2 transistor NPN.

Hình 2 cho thấy mối quan hệ giữa các xung và các tín hiệu.

Các tín hiệu điều khiển được bắt nguồn từ hai nguồn: bộ so mẫu điều khiển thời gian tắt (off-thời gian) và các mạch điều khiển độ sai lệch khuếch đại. Điểu khiển tín hiệu tắt đầu vào là được so sánh trực tiếp bởi bộ kiểm soát thời gian tắt. So sánh này với một điện áp cố định là 100-mV .Điều này tạo ra một khoảng thời gian tắt khoảng 3%, đó là thời gian tắt tối thiểu có thể. PWM so sánh tín hiệu điều khiển được tạo ra với các bộ sai lệch khuếch. Một chức năng của các bộ khuếch đại lỗi là để theo dõi điện áp đầu ra và cung cấp được đầy đủ với sai số tính bằng millivolts ở kết quả đầu vào của nó trong một tín hiệu điều khiển của biên độ đủ để cung cấp 100% điều chế kiểm soát. Các bộ khuếch đại lỗi cũng có thể được sử dụng để theo dõi dòng điện và dòng cung cấp hiện tại để nạp.

Tần số hoạt động

Các tần số dao động được lập trình bằng cách chọn thời gian thành phần RT và CT. Các bộ dao động làm việc trên thời gian nạp xả của tụ điện CT, với một dòng điên không đổi, các giá trị trong số đó là xác định bởi điện trở RT. Điều này tạo ra một dạng sóng điện áp tuyến tính-đoạn đường nối. Khi điện áp qua CT đạt 3 V.Việc nạp được xác định theo công thức:

Inạp = 3 V/RT

Chu kỳ của dạng sóng răng cưa là:

Các tần số dao động sẽ trở thành: fOSC = 1/(RT × CT)

Tuy nhiên, tần số dao động bằng tần số ra chỉ dành cho duy nhất-đã kết thúc

ứng dụng. Đối với các ứng dụng push-pull, tần số đầu ra là một nửa tần số dao động.

f = 1/(2RT × CT)

Bộ dao động này được lập trình trong một phạm vi của 1 kHz đến 300 kHz. Giá trị thiết thực cho RT và CT phạm vi từ 1 kΩ tới 500 kΩ và 470 pF đến 10 pF, tương ứng. Một biểu đồ của các tần số dao động so với RT và CT được thể hiện trong hình 6. Sự ổn định của bộ dao động cho nhiệt độ không khí tự do từ 0O C đến 70O C cho các phạm vi khác nhau của RT và CT

Nguyên lý:

TL494 được cấp nguồn nuôi 12v.VCC ở chân 12,11,8. các chân 7 ,1,16 được nối đất 0v.

- Điện áp chuẩn 5v từ IC đi ra từ chân 14 được đưa quay lại tạo điện áp hổi tiếp cho chân 15 của IC.Chân 13 cũng được nối chung vì nó phải nối với điện áp chuẩn 5v.Đồng thời điện áp từ chân 14 cũng được đưa vào chân 2 là chân nhận điện áp hồi tiếp để tự đông điều khiên điện áp ra.

- 2điện trở R1 =2,6K và R2 =1K tạo phân áp chuẩn cho IC hoạt động ,do IC chỉ hoạt động được khi chân 4 IC là 0v(khác 0v thì IC không hoạt đông).đây là chân được coi là công tắc cho IC hoạt động.

- Chân 1 và chân 16 là 2 chân nhận điện áp hổi tiếp để điều khiển điện áp ra cùng với chân 2,nhưng trong mạch nó được nối trực tiếp với 0v,nhận luôn mức điện áp thấp từ nguồn vào điều khiển điện áp ra ở chân đưa điện áp ra. - Tụ CT=1nf được nối vào chân 5 ,điện trở RT=10k được nối với chân 6.đây là 2 chân dao động của IC.và hoạt động của IC dựa trên sự nạp xả của tụ CT.Tụ này lien quan tới tần số dao động của mạch đầu ra

- Ở mạch này chân 9 và 10 là 2 chân đưa điện áp ra và cấp cho 2 mosfet IRF44N .tại đây xung vuông từ IC tạo ra sẽ được khuếch đại rồi đưa vào biến áp xung.

- Đầu ra của biến áp xung là điện áp ta cần dùng .điện 1 chiều được lấy qua diode , và được lọc san phẳng qua tụ hóa và tụ đất.

3.Tính toán chon các phần tử

- Các linh kiện trong mạch: +R1= 1K +R2=2.6K +R3=10K +R4=R5=1K +C1=1nf ~ 102 +C2=25V/50uf +C3=C4=50V/50uf +C6=C7=100n ~ 104 +D1 và D2 là 2 diode cao tần +Q1 và Q2 là 2 mosfet IRFZ44N : VDSS = 55V VGS = ( 2V - 4V ) RDS(ON)=17,5m ID = 49A T oC = (-550C – 1740C )

+Máy biến áp xung : Tính toán : Công thức tính số vòng/vol N=108 / (4,44 . S . F .B) Với : S tính = Cm2 F tính = Hezt B tính = Gausse (chọn 10.000) Uin = 12V Uout = 18V và 5V Iout = 2A

Tính công suất và dòng thứ cấp Công suất : P = 18V x 2A = 36 W Pin > P out do đó ta chon Pin = 40 W Với U in = 12V => I = 40/12 = 3,5A Số vòng / vol : N = 108 / (4,44 x 1 x 1000. 10000 ) = 2.25 vòng/vol Số vòng dây sơ cấp : N1 = 12 x 2,25 = 30 vòng Số vòng dây thứ cấp : N2 = 5 x 2,25 =12 vòng N3 = 18 x 2,25 = 42 vòng Tiết diện dây quấn :

D(ra) = 0.7 mm D(vào) = 1mm

4.Kết luận

Một phần của tài liệu Đề tài : Sử dụng bộ biến đổi push - pull converter trong điện tử công suất. (Trang 30 - 37)