Электрмен жабдықтаудың негізгі құрылымыжылдам зарядтауQC ұшуды қайтару + қайталама бүйірлік (екінші) синхронды түзету SSR пайдаланады. Ұшып кететін түрлендіргіштер үшін кері байланысты іріктеу әдісіне сәйкес келесідей бөлуге болады: біріншілік жағы (бастапқы) реттеу және қайталама (екінші) реттеу; PWM контроллерінің орналасуына сәйкес. Оны: бірінші реттік (бастапқы) бақылау және қайталама жанама (екінші) бақылау деп бөлуге болады. Оның MOSFET-ке ешқандай қатысы жоқ сияқты. Сонымен,ОлукейСұрақ қою керек: MOSFET қайда жасырылған? Ол қандай рөл атқарды?
1. Бастапқы бүйірлік (бастапқы) реттеу және қосалқы бүйірлік (екінші) реттеу
Шығу кернеуінің тұрақтылығы кіріс кернеуі мен шығыс жүктемесінің өзгерістерін реттеу үшін PWM негізгі контроллеріне өзгеретін ақпаратты жіберу үшін кері байланыс байланысын қажет етеді. Кері байланысты іріктеудің әртүрлі әдістеріне сәйкес, 1 және 2-суреттерде көрсетілгендей, оны бірінші реттік (бастапқы) реттеу және қайталама бүйірлік (екінші) реттеуге бөлуге болады.
Бірінші реттік (бастапқы) реттеудің кері байланыс сигналы шығыс кернеуінен тікелей емес, қосалқы орамнан немесе шығыс кернеумен белгілі бір пропорционалды қатынасты сақтайтын бастапқы бастапқы орамнан алынады. Оның сипаттамалары:
① Жанама кері байланыс әдісі, жүктемені реттеудің нашар жылдамдығы және нашар дәлдік;
②. Қарапайым және төмен құны;
③. Оқшаулау оптокоуптері қажет емес.
Екінші реттік (екінші) реттеуге арналған кері байланыс сигналы оптопар мен TL431 көмегімен шығыс кернеуінен тікелей алынады. Оның сипаттамалары:
① Тікелей кері байланыс әдісі, жүктемені реттеудің жақсы жылдамдығы, сызықтық реттеу жылдамдығы және жоғары дәлдік;
②. Реттеу тізбегі күрделі және қымбат;
③. Уақыт өте келе қартаю проблемалары бар оптокоуптерді оқшаулау қажет.
2. Екіншілік бүйірлік (екінші) диодты түзету жәнеMOSFETсинхронды түзету SSR
Ұшып кететін түрлендіргіштің қайталама жағы (екінші) әдетте жылдам зарядтаудың үлкен шығыс тоғының арқасында диодты түзетуді пайдаланады. Әсіресе тікелей зарядтау немесе жарқылмен зарядтау үшін шығыс тогы 5А дейін жоғары. Тиімділікті арттыру үшін түзеткіш ретінде диодтың орнына MOSFET қолданылады, ол 3 және 4-суреттерде көрсетілгендей қайталама (екінші) синхронды түзеткіш SSR деп аталады.
Екінші бүйірлік (екінші) диодты түзету сипаттамалары:
①. Қарапайым, қосымша жетек контроллері қажет емес және құны төмен;
② Шығу тогы үлкен болғанда, тиімділік төмен болады;
③. Жоғары сенімділік.
Екіншілік (екінші) MOSFET синхронды түзету ерекшеліктері:
①. Күрделі, қосымша жетек контроллерін қажет ететін және жоғары құны;
②. Шығу тогы үлкен болғанда, ПӘК жоғары болады;
③. Диодтармен салыстырғанда олардың сенімділігі төмен.
Практикалық қолданбаларда синхронды түзету SSR MOSFET әдетте 5-суретте көрсетілгендей жүргізуді жеңілдету үшін жоғарыдан төменгі жаққа жылжытылады.
Синхронды түзету SSR жоғары деңгейлі MOSFET сипаттамалары:
①. Ол үшін жүктеу дискісі немесе қалқымалы диск қажет, бұл қымбатқа түседі;
②. Жақсы EMI.
SSR MOSFET синхронды түзету сипаттамалары төменгі жағында орналасқан:
① Тікелей жетек, қарапайым жетек және төмен құны;
②. Нашар EMI.
3. Бастапқы бүйірлік (бастапқы) бақылау және қосалқы жанама (екінші) бақылау
PWM негізгі контроллері негізгі жағында (бастапқы) орналастырылған. Бұл құрылымды біріншілік жақ (бастапқы) басқару деп атайды. Шығу кернеуінің, жүктемені реттеу жылдамдығының және сызықтық реттеу жылдамдығының дәлдігін жақсарту үшін, біріншілік (бастапқы) басқару сыртқы оптоэлемент пен кері байланыс байланысын қалыптастыру үшін TL431 қажет. Жүйенің өткізу қабілеті шағын және жауап беру жылдамдығы баяу.
Егер PWM негізгі контроллері екінші жағына (екінші рет) орналастырылса, оптикалық қосқышты және TL431-ді алып тастауға болады, ал шығыс кернеуін жылдам жауап беру арқылы тікелей басқаруға және реттеуге болады. Бұл құрылым екіншілік (екінші) басқару деп аталады.
Бастапқы (бастапқы) бақылаудың ерекшеліктері:
①. Optocoupler және TL431 қажет және жауап беру жылдамдығы баяу;
②. Шығысты қорғау жылдамдығы баяу.
③. Синхронды түзетудің үздіксіз режимінде CCM, қосалқы жағы (екінші) синхрондау сигналын қажет етеді.
Екіншілік (екінші) бақылаудың ерекшеліктері:
①. Шығу тікелей анықталады, оптикалық қондырғыш пен TL431 қажет емес, жауап беру жылдамдығы жылдам және шығыс қорғаныс жылдамдығы жылдам;
②. Қосымша бүйірлік (екінші) синхронды түзету MOSFET синхрондау сигналдарын қажет етпей тікелей қозғалады; бастапқы бүйірлік (бастапқы) жоғары вольтты MOSFET қозғаушы сигналдарын беру үшін импульстік трансформаторлар, магниттік муфталар немесе сыйымдылық қосқыштар сияқты қосымша құрылғылар қажет.
③. Бастапқы жағында (бастапқы) іске қосу тізбегі қажет, немесе екінші жағында (екінші) іске қосу үшін қосалқы қуат көзі бар.
4. Үздіксіз CCM режимі немесе үзіліссіз DCM режимі
Ұшып кететін түрлендіргіш үздіксіз CCM режимінде немесе үзіліссіз DCM режимінде жұмыс істей алады. Егер екінші реттік (екінші) орамдағы ток коммутация циклінің соңында 0-ге жетсе, оны үзіліссіз DCM режимі деп атайды. Егер коммутациялық циклдің соңында қайталама (екінші) орамның тогы 0-ге тең болмаса, ол 8 және 9-суреттерде көрсетілгендей үздіксіз БКМ режимі деп аталады.
8 және 9-суреттерден синхронды ректификациялық СКР-ның жұмыс күйлері ұшатын түрлендіргіштің әртүрлі жұмыс режимдерінде әртүрлі болатынын көруге болады, бұл сонымен қатар синхронды түзеткіш ССЖ басқару әдістерінің де әртүрлі болатынын білдіреді.
Егер өлі уақыт еленбесе, үздіксіз CCM режимінде жұмыс істегенде, синхронды түзету SSR екі күйге ие:
①. Бастапқы жағы (бастапқы) жоғары вольтты MOSFET қосылды, ал екінші реттік (екінші) синхронды түзету MOSFET өшірілді;
②. Бастапқы жағы (бастапқы) жоғары вольтты MOSFET өшірілген, ал екінші реттік (екінші) синхронды түзету MOSFET қосылған.
Сол сияқты, егер өлі уақыт еленбесе, синхронды түзету SSR үзіліссіз DCM режимінде жұмыс істегенде үш күйге ие болады:
①. Бастапқы жағы (бастапқы) жоғары вольтты MOSFET қосылды, ал екінші реттік (екінші) синхронды түзету MOSFET өшірілді;
②. Бастапқы жағы (бастапқы) жоғары вольтты MOSFET өшірілген, ал екінші реттік (екінші) синхронды түзету MOSFET қосылған;
③. Бастапқы жағы (бастапқы) жоғары вольтты MOSFET өшірілген, ал екінші реттік (екінші) синхронды түзету MOSFET өшірілген.
5. Үздіксіз CCM режимінде қосалқы бүйірлік (екінші) синхронды түзету SSR
Егер жылдам зарядтауды қайтару түрлендіргіші үздіксіз CCM режимінде жұмыс істесе, негізгі бүйірлік (бастапқы) басқару әдісі, екіншілік (екінші) синхронды түзету MOSFET өшіруді басқару үшін бастапқы жағынан (негізгі) синхрондау сигналын қажет етеді.
Екінші (екінші) жақтың синхронды жетек сигналын алу үшін әдетте келесі екі әдіс қолданылады:
(1) 10-суретте көрсетілгендей қайталама (екінші) ораманы тікелей пайдаланыңыз;
(2) 12-суретте көрсетілгендей синхронды жетек сигналын негізгі жақтан (бастапқы) екінші жаққа (екінші) жіберу үшін импульстік трансформаторлар сияқты қосымша оқшаулау компоненттерін пайдаланыңыз.
Синхронды жетек сигналын алу үшін тікелей екінші реттік (екінші) ораманы қолдану арқылы синхронды жетек сигналының дәлдігін бақылау өте қиын, ал оңтайландырылған тиімділік пен сенімділікке қол жеткізу қиын. Кейбір компаниялар 11-суретте көрсетілгендей басқару дәлдігін жақсарту үшін сандық контроллерлерді де пайдаланады.
Синхронды қозғаушы сигналдарды алу үшін импульстік трансформаторды пайдалану жоғары дәлдікке ие, бірақ құны салыстырмалы түрде жоғары.
Екінші реттік (екінші) басқару әдісі әдетте 7.v суретте көрсетілгендей синхронды жетек сигналын екінші жағынан (екінші) бірінші жаққа (бастапқы) беру үшін импульстік трансформаторды немесе магнитті біріктіру әдісін пайдаланады.
6. Үзіліссіз DCM режимінде екінші реттік (екінші) синхронды түзету SSR
Жылдам зарядты қайтару түрлендіргіші үзіліссіз DCM режимінде жұмыс істесе. Бастапқы (бастапқы) басқару әдісіне немесе қайталама (екінші) басқару әдісіне қарамастан, MOSFET синхронды түзетудің D және S кернеуінің төмендеуін тікелей анықтауға және басқаруға болады.
(1) MOSFET синхронды түзетуді қосу
Синхронды түзету MOSFET VDS кернеуі оңнан теріске өзгерген кезде ішкі паразиттік диод қосылады, ал белгілі бір кідірістен кейін синхронды түзету MOSFET 13-суретте көрсетілгендей қосылады.
(2) MOSFET синхронды түзетуді өшіру
Синхронды түзету MOSFET қосылғаннан кейін VDS=-Io*Rdson. Екінші реттік (екінші) орама тогы 0-ге дейін төмендегенде, яғни VDS ток анықтау сигналының кернеуі терістен 0-ге өзгергенде, синхронды түзету MOSFET 13-суретте көрсетілгендей өшеді.
Практикалық қолданбаларда синхронды түзету MOSFET қайталама (екінші) орама тогы 0 (VDS=0) жеткенге дейін өшеді. Әр түрлі микросхемалармен орнатылған токты анықтау анықтамалық кернеу мәндері әртүрлі, мысалы -20мВ, -50мВ, -100мВ, -200мВ және т.б.
Жүйенің токты анықтау анықтамалық кернеуі бекітілген. Токты анықтаудың эталондық кернеуінің абсолютті мәні неғұрлым көп болса, кедергі қателігі соғұрлым аз болады және дәлдік соғұрлым жақсы болады. Бірақ Io шығыс жүктеме тогы азайған кезде, синхронды түзету MOSFET үлкен шығыс токта өшеді, ал оның ішкі паразиттік диоды ұзақ уақыт өткізеді, сондықтан 14-суретте көрсетілгендей ПӘК төмендейді.
Сонымен қатар, егер токты анықтау анықтамалық кернеуінің абсолютті мәні тым аз болса. Жүйелік қателер мен кедергілер қайталама (екінші) орама тогы 0-ден асқаннан кейін MOSFET синхронды түзетудің өшіп қалуына әкелуі мүмкін, нәтижесінде кері ағын тоғы пайда болады, бұл тиімділік пен жүйе сенімділігіне әсер етеді.
Жоғары дәлдіктегі токты анықтау сигналдары жүйенің тиімділігі мен сенімділігін жақсарта алады, бірақ құрылғының құны артады. Ағымды анықтау сигналының дәлдігі келесі факторларға байланысты:
①. Токты анықтаудың эталондық кернеуінің дәлдігі мен температуралық дрейфі;
②. Ток күшейткішінің ығысу кернеуі және ауыспалы кернеуі, ығысу тогы және ауытқу тогы және температуралық дрейф;
③. MOSFET синхронды түзеткішінің вольтты Rdson дәлдігі мен температуралық дрейфі.
Бұған қоса, жүйе тұрғысынан оны сандық басқару, токты анықтаудың анықтамалық кернеуін өзгерту және синхронды түзету MOSFET жүргізу кернеуін өзгерту арқылы жақсартуға болады.
Шығу жүктеме тогы Io азайған кезде, MOSFET қуатының қозғаушы кернеуі төмендесе, сәйкес MOSFET қосу кернеуі Rdson артады. 15-суретте көрсетілгендей, MOSFET синхронды түзеткіштің ерте тоқтауын болдырмауға, паразиттік диодтың өткізу уақытын азайтуға және жүйенің тиімділігін арттыруға болады.
14-суреттен көруге болады, шығыс жүктеме тогы Io азайған кезде токты анықтаудың эталондық кернеуі де төмендейді. Осылайша, Io шығыс тогы үлкен болғанда, басқару дәлдігін жақсарту үшін жоғары токты анықтаудың эталондық кернеуі қолданылады; шығыс тогы Io төмен болғанда, төменгі токты анықтаудың эталондық кернеуі пайдаланылады. Ол сондай-ақ MOSFET синхронды түзетудің өткізу уақытын жақсарта алады және жүйенің тиімділігін арттырады.
Жоғарыда аталған әдісті жақсарту үшін пайдалану мүмкін болмаған кезде, Schottky диодтарын MOSFET синхронды түзетудің екі ұшына да параллель қосуға болады. Синхронды түзету MOSFET алдын ала өшірілгеннен кейін, еркін айналу үшін сыртқы Schottky диодын қосуға болады.
7. Екінші (екінші) басқару CCM+DCM гибридті режимі
Қазіргі уақытта ұялы телефонды жылдам зарядтау үшін негізінен екі жиі қолданылатын шешім бар:
(1) Негізгі бүйірлік (бастапқы) басқару және DCM жұмыс режимі. Екіншілік (екінші) синхронды түзету MOSFET синхрондау сигналын қажет етпейді.
(2) Екінші (екінші) басқару, CCM+DCM аралас жұмыс режимі (шығыс жүктеме тогы төмендегенде, CCM-ден DCM-ге дейін). Қосымша бүйірлік (екінші) синхронды түзету MOSFET тікелей жетектеледі және оның қосу және өшіру логикалық принциптері 16-суретте көрсетілген:
MOSFET синхронды түзетуді қосу: MOSFET синхронды түзету VDS кернеуі оңнан теріске өзгерген кезде оның ішкі паразиттік диоды қосылады. Белгілі бір кідірістен кейін MOSFET синхронды түзету қосылады.
MOSFET синхронды түзетуді өшіру:
① Шығу кернеуі белгіленген мәннен аз болғанда, синхронды тактілік сигнал MOSFET өшірілуін басқару және CCM режимінде жұмыс істеу үшін пайдаланылады.
② Шығу кернеуі орнатылған мәннен жоғары болғанда, синхронды тактілік сигнал қорғалады және жұмыс әдісі DCM режимімен бірдей болады. VDS=-Io*Rdson сигналы MOSFET синхронды түзетудің өшірілуін басқарады.
Енді барлығы MOSFET жылдам зарядтау QC жүйесінде қандай рөл атқаратынын біледі!
Олукей туралы
Олукейдің негізгі командасы 20 жыл бойы компоненттерге назар аударды және штаб-пәтері Шэньчжэньде орналасқан. Негізгі бизнес: MOSFET, MCU, IGBT және басқа құрылғылар. Негізгі агент өнімдері WINSOK және Cmsemicon болып табылады. Өнімдер әскери өнеркәсіпте, өнеркәсіптік бақылауда, жаңа энергетикада, медициналық өнімдерде, 5G, заттар интернетінде, смарт үйлерде және әртүрлі тұрмыстық электроника өнімдерінде кеңінен қолданылады. Түпнұсқа жаһандық бас агенттің артықшылықтарына сүйене отырып, біз Қытай нарығына негізделеміз. Біз тұтынушыларға әртүрлі озық жоғары технологиялық электрондық компоненттерді енгізу, өндірушілерге жоғары сапалы өнімдер шығаруға көмектесу және кешенді қызметтерді көрсету үшін кешенді тиімді қызметтерімізді пайдаланамыз.
Жіберу уақыты: 14 желтоқсан 2023 ж
