Structar solar cumhachd bunaiteach decosgais luathBidh QC a’ cleachdadh flyback + taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil) ceartachadh sioncronaich SSR. Airson luchd-tionndaidh flyback, a rèir an dòigh samplachaidh fios-air-ais, faodar a roinn ann an: riaghladh taobh bun-sgoile (bun-sgoile) agus riaghladh taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile); a rèir suidheachadh an rianadair PWM. Faodar a roinn ann an: smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile) agus smachd taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile). Tha e coltach nach eil gnothach sam bith aige ri MOSFET. Mar sin,Olukeyfeumaidh faighneachd: Càite a bheil am MOSFET falaichte? Dè an dreuchd a bh’ aige?
1. Atharrachadh taobh bun-sgoile (bun-sgoile) agus atharrachadh taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile).
Feumaidh seasmhachd bholtachd toraidh ceangal fios-air-ais gus am fiosrachadh caochlaideach aige a chuir gu prìomh rianadair PWM gus na h-atharrachaidhean ann an bholtachd cuir a-steach agus luchd toraidh atharrachadh. A rèir diofar dhòighean samplachaidh fios-air-ais, faodar a roinn ann an atharrachadh bun-sgoile (bun-sgoile) agus atharrachadh taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile), mar a chithear ann am Figearan 1 agus 2.
Chan eil an comharra fios-air-ais de riaghladh taobh bun-sgoile (bun-sgoile) air a thoirt gu dìreach bhon bholtachd toraidh, ach bhon lùbach cuideachaidh no an lùbach bun-sgoile a chumas dàimh co-rèireach sònraichte ris a’ bholtadh toraidh. Is e na feartan aige:
① Modh fios air ais neo-dhìreach, ìre riaghlaidh luchdan truagh agus droch chruinneas;
②. Simple agus cosgais ìseal;
③. Chan eil feum air optocoupler aonaranachd.
Tha an comharra fios-air-ais airson riaghladh taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a thoirt gu dìreach bhon bholtachd toraidh a’ cleachdadh optocoupler agus TL431. Is e na feartan aige:
① Modh fios air ais dìreach, ìre riaghlaidh luchd math, ìre riaghlaidh sreathach, agus mionaideachd àrd;
②. Tha an cuairteachadh atharrachaidh iom-fhillte agus cosgail;
③. Feumar an optocoupler a sgaradh, aig a bheil duilgheadasan aosda thar ùine.
2. Taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) ceartachadh diode agusMOSFETceartachadh sioncronaich SSR
Mar as trice bidh taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil) an inneal-tionndaidh flyback a’ cleachdadh ceartachadh diode air sgàth sruth toraidh mòr de chìsean luath. Gu sònraichte airson cosgais dìreach no cosgais flash, tha an sruth toraidh cho àrd ri 5A. Gus èifeachdas a leasachadh, tha MOSFET air a chleachdadh an àite an diode mar an ceartaiche, ris an canar ceartachadh sioncronaich àrd-sgoile (àrd-sgoile) SSR, mar a chithear ann am Figearan 3 agus 4.
Feartan ceartachadh diode taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile):
①. Gu sìmplidh, chan eil feum air rianadair dràibhidh a bharrachd, agus tha a ’chosgais ìosal;
② Nuair a tha an sruth toraidh mòr, tha an èifeachdas ìosal;
③. Àrd earbsachd.
Feartan taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) ceartachadh sioncronaich MOSFET:
①. Iom-fhillte, a 'feumachdainn rianadair dràibhidh a bharrachd agus cosgais àrd;
②. Nuair a tha an sruth toraidh mòr, tha an èifeachdas àrd;
③. An coimeas ri diodes, tha an earbsachd ìosal.
Ann an tagraidhean practaigeach, mar as trice bidh am MOSFET den SSR ceartachadh sioncronaich air a ghluasad bhon cheann àrd chun cheann ìosal gus draibheadh a dhèanamh comasach, mar a chithear ann am Figear 5.
Feartan an MOSFET àrd de cheartachadh sioncronaich SSR:
①. Feumaidh e draibheadh bootstrap no draibhear air bhog, a tha cosgail;
②. Deagh EMI.
Feartan ceartachadh sioncronaich SSR MOSFET air a chuir aig a ’cheann ìosal:
① Dràibheadh dìreach, draibheadh sìmplidh agus cosgais ìseal;
②. EMI bochd.
3. Smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoil) agus smachd taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile).
Tha am prìomh rianadair PWM air a chuir air taobh na bun-sgoile (bun-sgoil). Canar smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile) ris an structar seo. Gus cruinneas bholtachd toraidh, ìre riaghlaidh luchdan, agus ìre riaghlaidh sreathach a leasachadh, feumaidh an smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile) optocoupler taobh a-muigh agus TL431 gus ceangal fios-air-ais a chruthachadh. Tha leud-bann an t-siostaim beag agus tha an astar freagairt slaodach.
Ma thèid am prìomh rianadair PWM a chuir air an taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil), faodar an optocoupler agus TL431 a thoirt air falbh, agus faodar smachd a chumail air bholtachd toraidh gu dìreach agus atharrachadh le freagairt luath. Canar smachd àrd-sgoile (àrd-sgoile) ris an structar seo.
Feartan smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile):
①. Tha feum air Optocoupler agus TL431, agus tha an astar freagairt slaodach;
②. Tha astar dìon toraidh slaodach.
③. Ann am modh leantainneach ceartachadh sioncronaich CCM, feumaidh an taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil) comharra sioncronaidh.
Feartan smachd àrd-sgoile (àrd-sgoile):
①. Tha an toradh air a lorg gu dìreach, chan eil feum air optocoupler agus TL431, tha an astar freagairt luath, agus tha astar dìon toraidh luath;
②. Tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a stiùireadh gu dìreach às aonais feum air comharran sioncronaidh; Tha feum air innealan a bharrachd leithid cruth-atharrachaidh cuisle, couplings magnetach no càraidean capacitive gus comharran dràibhidh MOSFET àrd-bholtaid taobh (bun-sgoil) a chuir a-mach.
③. Feumaidh an taobh bun-sgoile (bun-sgoil) cuairt tòiseachaidh, no tha solar cumhachd taiceil aig an taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil) airson tòiseachadh.
4. Modh CCM leantainneach no modh DCM neo-leantainneach
Faodaidh an inneal-tionndaidh flyback obrachadh ann am modh CCM leantainneach no modh DCM neo-leantainneach. Ma ruigeas an sruth san àrd-sgoil (àrd-sgoil) lùbach 0 aig deireadh cearcall suidsidh, canar modh DCM neo-sheasmhach ris. Mura h-eil sruth lùbach àrd-sgoile (àrd-sgoile) 0 aig deireadh cearcall suidse, canar modh CCM leantainneach ris, mar a chithear ann am Figearan 8 agus 9.
Chithear bho Figear 8 agus Figear 9 gu bheil na stàitean obrach ceartachadh sioncronaich SSR eadar-dhealaichte ann an diofar mhodhan obrachaidh den inneal-tionndaidh flyback, a tha cuideachd a’ ciallachadh gum bi dòighean smachd an ceartachaidh sioncronaich SSR eadar-dhealaichte cuideachd.
Ma thèid an ùine marbh a leigeil seachad, nuair a bhios tu ag obair ann am modh CCM leantainneach, tha dà stàit aig an SSR ceartachadh sioncronaich:
①. Tha am MOSFET àrd-bholtaid taobh bun-sgoile (bun-sgoile) air a thionndadh air, agus tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a chuir dheth;
②. Tha am MOSFET àrd-bholtaid taobh bun-sgoile (bun-sgoile) air a thionndadh dheth, agus tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a thionndadh air.
Mar an ceudna, ma thèid an ùine marbh a leigeil seachad, tha trì stàitean aig an ceartachadh sioncronaich SSR nuair a bhios iad ag obair ann am modh DCM neo-leantainneach:
①. Tha am MOSFET àrd-bholtaid taobh bun-sgoile (bun-sgoile) air a thionndadh air, agus tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a chuir dheth;
②. Tha am MOSFET àrd-bholtaid taobh bun-sgoile (bun-sgoile) air a thionndadh dheth, agus tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a thionndadh air;
③. Tha am MOSFET àrd-bholtaid taobh bun-sgoile (bun-sgoile) air a chuir dheth, agus tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a chuir dheth.
5. Taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) ceartachadh sioncronaich SSR ann am modh CCM leantainneach
Ma tha an inneal-tionndaidh flyback cosgais luath ag obair anns a’ mhodh CCM leantainneach, feumaidh am modh smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile), ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil) MOSFET comharra sioncronaidh bhon taobh bun-sgoile (bun-sgoil) gus smachd a chumail air an dùnadh.
Mar as trice bidh an dà dhòigh a leanas air an cleachdadh gus comharra dràibhidh sioncronaich fhaighinn air an taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil):
(1) Cleachd gu dìreach an lùbach àrd-sgoile (àrd-sgoile), mar a chithear ann am Figear 10;
(2) Cleachd co-phàirtean iomallachd a bharrachd leithid cruth-atharraichean cuisle gus an comharra draibhidh sioncronaich a ghluasad bhon phrìomh thaobh (bun-sgoil) chun taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil), mar a chithear ann am Figear 12.
Le bhith a’ cleachdadh gu dìreach an àrd-sgoil (àrd-sgoil) lùbach gus an comharra draibhidh sioncronaich fhaighinn, tha e glè dhoirbh smachd a chumail air cruinneas a’ chomharra dràibhidh sioncronaich, agus tha e duilich èifeachdas agus earbsachd as fheàrr a choileanadh. Bidh cuid de chompanaidhean eadhon a’ cleachdadh riaghladairean didseatach gus cruinneas smachd a leasachadh, mar a chithear ann am Figear 11 Show.
Tha fìor chruinneas ann a bhith a’ cleachdadh cruth-atharrachaidh pulse gus comharran dràibhidh sioncronaich fhaighinn, ach tha a’ chosgais an ìre mhath àrd.
Mar as trice bidh an dòigh smachd taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) a’ cleachdadh cruth-atharrachaidh pulse no dòigh ceangail magnetach gus an comharra dràibhidh sioncronaich a chuir bhon taobh àrd-sgoile (àrd-sgoil) chun phrìomh thaobh (bun-sgoil), mar a chithear ann am Figear 7.v
6. Taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) ceartachadh sioncronaich SSR ann am modh DCM neo-sheasmhach
Ma tha an inneal-tionndaidh flyback cosgais luath ag obair ann am modh DCM neo-leantainneach. Ge bith dè an dòigh smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile) no an dòigh smachd taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile), faodar tuiteam bholtachd D agus S den MOSFET ceartachadh sioncronaich a lorg agus a smachdachadh gu dìreach.
(1) A’ tionndadh air an MOSFET ceartachadh sioncronaich
Nuair a dh’ atharraicheas bholtaids VDS den MOSFET ceartachadh sioncronaich bho adhartach gu àicheil, bidh an diode dìosganach a-staigh a’ tionndadh air, agus às deidh dàil sònraichte, bidh an ceartachadh sioncronaich MOSFET a’ tionndadh air, mar a chithear ann am Figear 13.
(2) Cuir dheth an MOSFET ceartachadh sioncronaich
Às deidh an ceartachadh sioncronaich MOSFET a thionndadh air, VDS = -Io *Rdson. Nuair a lùghdaicheas an sruth lùbach àrd-sgoile (àrd-sgoile) gu 0, is e sin, nuair a dh’ atharraicheas bholtachd a’ chomharra lorgaidh gnàthach VDS bho àicheil gu 0, tionndaidh an ceartachadh sioncronaich MOSFET dheth, mar a chithear ann am Figear 13.
Ann an tagraidhean practaigeach, bidh an ceartachadh sioncronaich MOSFET a’ tionndadh dheth mus ruig an sruth lùbach àrd-sgoile (àrd-sgoile) 0 (VDS = 0). Tha na luachan bholtachd iomraidh lorg gnàthach air an suidheachadh le diofar chips eadar-dhealaichte, leithid -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, msaa.
Tha bholtadh iomraidh lorgaidh gnàthach an t-siostam stèidhichte. Mar as motha an luach iomlan a th’ aig a’ bholtaids fiosrachaidh lorgaidh gnàthach, is ann as lugha a bhios am mearachd eadar-theachd agus is ann as fheàrr a bhios an cruinneas. Ach, nuair a lùghdaicheas sruth toraidh Io, tionndaidhidh an ceartachadh sioncronaich MOSFET aig sruth toraidh nas motha, agus giùlainidh an diode dìosganach a-staigh aige airson ùine nas fhaide, agus mar sin tha an èifeachdas air a lughdachadh, mar a chithear ann am Figear 14.
A bharrachd air an sin, ma tha luach iomlan an bholtachd iomraidh lorg gnàthach ro bheag. Faodaidh mearachdan siostam agus bacadh a bhith ag adhbhrachadh gum bi an MOSFET ceartachadh sioncronaich a ’tionndadh dheth às deidh don t-sruth lùbach àrd-sgoile (àrd-sgoile) a dhol thairis air 0, a’ leantainn gu sruth in-sruth cùil, a bheir buaidh air èifeachdas agus earbsachd an t-siostaim.
Faodaidh comharran lorg gnàthach àrd-chruinneas èifeachdas agus earbsachd an t-siostam adhartachadh, ach àrdaichidh cosgais an inneil. Tha cruinneas a’ chomharra lorgaidh gnàthach co-cheangailte ris na factaran a leanas:
①. Cruinneas agus gluasad teòthachd de bholtadh iomraidh lorg gnàthach;
②. An bholtachd claon agus bholtachd cuir dheth, sruth claon agus sruth dheth, agus gluasad teòthachd an amplifier gnàthach;
③. Cruinneas agus gluasad teòthachd an Rdson air-bholtaid den MOSFET ceartachadh sioncronaich.
A bharrachd air an sin, bho shealladh siostam, faodar a leasachadh tro smachd didseatach, ag atharrachadh bholtadh iomraidh lorg gnàthach, agus ag atharrachadh bholtadh dràibhidh MOSFET ceartachadh sioncronaich.
Nuair a lùghdaicheas sruth luchd toraidh Io, ma lùghdaicheas bholtachd dràibhidh an MOSFET cumhachd, bidh an bholtadh tionndaidh MOSFET co-fhreagarrach Rdson ag àrdachadh. Mar a chithear ann am Figear 15, tha e comasach dùnadh tràth MOSFET ceartachadh sioncronaich a sheachnadh, ùine giùlain an diode dìosganach a lughdachadh, agus èifeachdas an t-siostaim adhartachadh.
Chithear bho Figear 14, nuair a lùghdaicheas an sruth toraidh Io, gu bheil an bholtadh iomraidh lorgaidh gnàthach a’ lughdachadh cuideachd. San dòigh seo, nuair a tha an sruth toraidh Io mòr, thathas a’ cleachdadh bholtadh iomraidh lorg gnàthach gus cruinneas smachd a leasachadh; nuair a tha an sruth toraidh Io ìosal, thathas a’ cleachdadh bholtadh iomraidh lorg sruth nas ìsle. Faodaidh e cuideachd a 'leasachadh an conduction àm MOSFET sioncronaich ceartachadh agus a' leasachadh èifeachdas an t-siostam.
Nuair nach urrainnear an dòigh gu h-àrd a chleachdadh airson leasachadh, faodar diodes Schottky a cheangal ann an co-shìnte aig gach ceann den MOSFET ceartachadh sioncronaich. Às deidh an MOSFET ceartachadh sioncronaich a chuir dheth ro-làimh, faodar diode Schottky taobh a-muigh a cheangal airson cuibhle an-asgaidh.
7. Smachd àrd-sgoile (àrd-sgoile) modh hybrid CCM+DCM
An-dràsta, tha dà fhuasgladh cumanta ann airson cosgais luath fòn-làimhe:
(1) Smachd taobh bun-sgoile (bun-sgoile) agus modh obrach DCM. Ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) Chan fheum MOSFET comharra sioncronaidh.
(2) Smachd àrd-sgoile (àrd-sgoile), modh obrachaidh measgaichte CCM + DCM (nuair a lùghdaicheas sruth an toraidh, bho CCM gu DCM). Tha an MOSFET ceartachadh sioncronaich taobh àrd-sgoile (àrd-sgoile) air a stiùireadh gu dìreach, agus tha na prionnsapalan loidsig tionndaidh is tionndaidh air an sealltainn ann am Figear 16:
A’ tionndadh air an MOSFET ceartachadh sioncronaich: Nuair a dh’ atharraicheas bholtaids VDS de cheartachadh sioncronaich MOSFET bho adhartach gu àicheil, tionndaidhidh an diode dìosganach a-staigh aige air. Às deidh dàil sònraichte, bidh an ceartachadh sioncronaich MOSFET a ’tionndadh air.
A’ cur dheth an MOSFET ceartachadh sioncronaich:
① Nuair a tha an bholtadh toraidh nas ìsle na an luach stèidhichte, thèid an comharra gleoc sioncronaich a chleachdadh gus smachd a chumail air tionndadh MOSFET agus obrachadh ann am modh CCM.
② Nuair a tha an bholtadh toraidh nas àirde na an luach suidhichte, tha an comharra cloc sioncronaich air a dhìon agus tha an dòigh obrach co-ionann ris a’ mhodh DCM. Bidh an comharra VDS = -Io *Rdson a’ cumail smachd air dùnadh an MOSFET ceartachadh sioncronaich.
A-nis, tha fios aig a h-uile duine dè a’ phàirt a th’ aig MOSFET anns an QC cosgais luath gu lèir!
Mu Olukey
Tha prìomh sgioba Olukey air fòcas a chuir air co-phàirtean airson 20 bliadhna agus tha a phrìomh oifis ann an Shenzhen. Prìomh ghnìomhachas: MOSFET, MCU, IGBT agus innealan eile. Is e na prìomh thoraidhean àidseant WINSOK agus Cmsemicon. Tha toraidhean air an cleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas armachd, smachd gnìomhachais, lùth ùr, toraidhean meidigeach, 5G, Internet of Things, dachaighean snasail, agus diofar thoraidhean dealanach luchd-cleachdaidh. A 'crochadh air na buannachdan a th' aig a 'chiad àidseant coitcheann cruinneil, tha sinn stèidhichte air margaid Shìona. Bidh sinn a’ cleachdadh ar seirbheisean buannachdail coileanta gus diofar phàirtean dealanach àrd-theicnigeach a thoirt a-steach don luchd-ceannach againn, gus luchd-saothrachaidh a chuideachadh le bhith a’ dèanamh thoraidhean àrd-inbhe agus gus seirbheisean coileanta a thoirt seachad.
Ùine puist: Dùbhlachd-14-2023
