В імпульсних джерелах живлення усіхтопологій використовується дросель (котушка індуктивності) для накопичення енергії та передачі її на вихідний конденсатор.
Розрізняють два режими роботи таких схем: безперервного струму і безперервної (переривчастого) струму через дросель.
діаграма струмів
Вашій увазі добірка матеріалів:
Графіки струму (сумарного струму) через дросель в залежності від часу
На верхньому малюнку показаний режим переривчастого струму, на нижньому - безперервного. Для безперервного режиму визначена величина максимального струму через дросель (I max) і мінімального струму через дросель (I min). Для безперервної режиму I min дорівнює нулю.
Особливості обратноходового схеми
У обратноходового схемою використовується дросель з декількома обмотками, який одночасно є трансформатором. Все, сказане вірно і для цієї схеми з урахуванням наступного міркування. Під струмом через дросель розуміється сумарний струм, тобто сума струмів, наведених до первинної обмотці, через все обмотки цього дроселя, за умови, що всі обмотки намотані в одну сторону. Що це означає?
[Сумарний струм через дросель, А] = [Ток через первинну обмотку, А] + [Струм крізь обмотку 2, А] * [Кількість витків первинної обмотки] / [Кількість витків обмотки 2] + [Струм крізь обмотку 3, А] * [Кількість витків первинної обмотки] / [Кількість витків обмотки 3] +.
Якщо обмотка намотана в іншу сторону, то струм через неї потрібно не додавати, а віднімати.
Дійсно, котушка індуктивності накопичує енергію в магнітному полі і схильна підтримувати його (магнітного поля) напруженість, тобто величину електромагнітної індукції. Струмом через яку обмотку забезпечується ця індукція - все одно. Струм в такому дроселі може як-би перетікати з однієї обмотки в іншу. Можна безперешкодно міняти силу струму в різних обмотках, якщо зберігається сумарний струм через дросель. У цьому випадку зберігається індукція, і не потрібно підводити або відводити енергію. Індукція пропорційна кількості витків, цим обумовлюється необхідність приводити силу струму до первинної обмотці, тобто множити на співвідношення витків (коефіцієнт трансформації від вторинної відмотування до первинної).
критерій режиму
Для понижуючого, прямоходового, пушпульний, полумостового, мостового перетворювачів
У розрахунку нехтуємо втратами.
[Наведене вхідна напруга, В] = [Коефіцієнт передачі вхідного напруги] * [Вхідна напруга, В]
- Понижуючий: [Коефіцієнт передачі вхідного напруги] = 1
- Прямоходового, бруківці: [Коефіцієнт передачі вхідного напруги] = [Кількість витків вторинної обмотки] / [Кількість витків первинної обмотки]
- Пушпульний: [Коефіцієнт передачі вхідного напруги] = [Кількість витків вторинної обмотки] / [Кількість витків одного плеча первинної обмотки]
- Полумостовой: [Коефіцієнт передачі вхідного напруги] = [Кількість витків вторинної обмотки] / [Кількість витків первинної обмотки] / 2
Тоді перетворювач буде працювати в безперервному режимі, якщо:
[Сила струму навантаження, А]> ([Наведене вхідна напруга, В] - [Вихідна напруга, В]) * [Вихідна напруга, В] / [Наведене вхідна напруга, В] / [Частота перетворювача, Гц] / [Індуктивність дроселя , Гн] / 2
онлайн розрахунок
Враховуємо, що для пушпульний топології в форму треба ставити кількість витків одного плеча первинної обмотки, для понижуючого поставте кількість витків обох обмоток рівним 1, а для полумостового кількість витків первинної обмотки подвійте в порівнянні з тим, що є насправді.
Зрозуміти наведену формулу дуже просто, якщо взяти до уваги, що сила струму навантаження дорівнює середній силі струму через дросель. При максимально можливої для безперервної режиму силі струму навантаження графік струму в котушці індуктивності виглядає так:
Робота перетворювачів складається з двох фаз: накопичення енергії (T1) і віддачі енергії (T2). Накопичення енергії відбувається, коли дросель підключений до вхідного напруги. Віддача енергії - коли дросель відключений від вхідної напруги.
Середня сила струму дроселя дорівнює половині максимальної (I max). У свою чергу максимальна сила струму (I max) досягається шляхом застосування різниці наведеного вхідного і вихідного напруг (на малюнку ця різниця позначена U1) до котушки на час, визначений тривалістю періоду (1 поділена на частоту) і коефіцієнтом наповнення (T1 / (T1 + T2)).
Коефіцієнт наповнення при максимально можливій для безперервної режиму силі струму навантаження дорівнює відношенню вихідної напруги до вхідного (з закону збереження енергії і того, що ми знехтували втратами).