मैं निम्नलिखित हिरन नियामक के लिए सही प्रारंभ करनेवाला मान का चयन कैसे करूं?

Question

सबसे पहले, मैं गणित में थोड़ा सा चूसता हूं, और मैं कोई इलेक्ट्रॉनिक्स प्रतिभा नहीं हूं, इसलिए मैं जो सामान करता हूं वह मनोरंजन के लिए और सीखने के उद्देश्यों के लिए है ...

मैं अपने USB Vbus 5V को 3.3V में बदलने के लिए हिरन कन्वर्टर सर्किट पर काम कर रहा हूं। मैंने AP5100 का चयन किया है और कुछ घटकों पर सही मूल्यों का पता लगाने के लिए यह काफी चुनौतीपूर्ण है।

डेटाशीट बड़े करीने से RV (49.9k and) और R2 (16.2kΩ) के मानों को 3.3V के आउटपुट वोल्टेज को स्थापित करने के लिए पृष्ठ 6 पर तालिका 1 में निर्दिष्ट करता है, लेकिन मुझे यह समझ में आ रहा है कि कैसे गणना करने के लिए एक ट्रेन स्मैश को समझें। एल 1 प्रारंभ करनेवाला के लिए अधिष्ठापन मूल्य। डेटा पत्रक पृष्ठ 2, चित्र 3 पर 3.3 datasH इंगित करता है:

मैं बेहतर तरीके से समझना चाहता हूं कि 3.3µH की गणना कैसे की गई थी, और यदि यह वास्तव में मेरे आवेदन का सही मूल्य है।

अब डेटाशीट पर वापस, L की गणना करने का सूत्र निम्नानुसार है:

$$L = \frac{Vout \times (Vin - Vout)}{Vin \times \Delta IL \times fSW}$$

जहां ,IL प्रारंभ करनेवाला तरंग वर्तमान है, और fSW हिरन कनवर्टर स्विचिंग आवृत्ति है।

डेटशीट में कहा गया है:

प्रारंभकर्ता तरंग वर्तमान को अधिकतम लोड वर्तमान का 30% होना चुनें। अधिकतम प्रारंभ करनेवाला शिखर वर्तमान से गणना की जाती है:

$$IL(MAX) = ILOAD + \frac{\Delta IL}{2}$$

ठीक है, यह वह जगह है जहां मैं बुरी तरह से हार गया हूं, और मूल्य के आसपास अपने छोटे मस्तिष्क को लपेटने की पूरी कोशिश कर रहा हूं।

मुझे निम्नलिखित पता है:

• विन = 5 वी (USB Vbus)
• वाउट = 3.3 वी
• fSW = 1.4MHz
• I = 2.4A (मुझे लगता है)

प्रारंभ करनेवाला मान प्राप्त करने के लिए कोई ΔIL (तरंग वर्तमान) कैसे निर्धारित करता है?

मेरा सूत्र अंत में कुछ इस तरह दिखना चाहिए, है ना?

$$L = \frac{3.3V \times (5V - 3.3V)}{5V \times \Delta IL \times 1.4MHz}$$

लेकिन ΔIL क्या है?

इसके अलावा, मुझे लगा कि हिरन कनवर्टर विन के लिए इनपुट की एक श्रृंखला की अनुमति देने वाला था, इस मामले में, 4.75V से 24V?

यहाँ मेरा योजनाबद्ध मैं ईगल सीएडी में ड्राइंग कर रहा हूँ:

Answer 1

हिरन नियामक के लिए प्रारंभ करनेवाला मान चुनना सीधे V = । जहां V प्रारंभ करनेवाला के पार वोल्टेज है, और मैं इसके माध्यम से वर्तमान है। सबसे पहले, आप उस मामले के लिए डिज़ाइन करना चाहते हैं जहां प्रारंभ करनेवाला निरंतर चालन मोड (CCM) में है। इसका मतलब यह है कि स्विचिंग चक्र के दौरान प्रारंभ करनेवाला में ऊर्जा बाहर नहीं निकलती है। तो, दो राज्य हैं, एक जहां स्विच चालू है, और दूसरा जहां स्विच बंद है (और सही करनेवाला चालू है)। प्रत्येक राज्य के दौरान प्रारंभ करनेवाला का वोल्टेज अनिवार्य रूप से एक स्थिर (हालांकि यह प्रत्येक राज्य के लिए एक अलग मूल्य है)। वैसे भी चूंकि वोल्टेज एक स्थिर है, इसलिए प्रारंभ करनेवाला समीकरण को रैखिक किया जा सकता है (और एल देने के लिए पुन: व्यवस्थित किया जाता है)। $\frac{\text{L di} }{\text{dt}}$

• L = यह आपके द्वारा ऐप-नोट में देखे गए समीकरण का आधार है।$\frac{V \text{$\Delta $t}}{\text{$\Delta $I}}$

• $\text {$\Delta $I}$ वह चीज़ है जिसे आप निर्धारित करते हैं, निर्धारित नहीं करते हैं।

आप CCM संचालन को बनाए रखना चाहते हैं, इसलिए प्रारंभ करनेवाला वर्तमान (I) के कुछ छोटे अंश के रूप में को परिभाषित । एक अच्छा विकल्प I का 10% है। इसलिए, आपके केस 0.24A होगा। यह आउटपुट कैपेसिटर में रिपल करेंट को भी परिभाषित करेगा, और कम रिपल करेंट का मतलब आउटपुट पर रिपल वोल्टेज को कम करता है। $\text {$\Delta $I}$$\text {$\Delta $I}$

अब आप और (और इसलिए कर्तव्य चक्र D = ) का उपयोग करके L का एक इष्टतम मान चुन सकते हैं । लेकिन आप लिए एक त्वरित ओवर एस्टीमेट भी बना सकते हैं जहाँ आप L ~ का उपयोग करके पर विचार नहीं करते (अधिक के लिए यह देखो यहाँ एक हिरन नियामक सर्किट के लिए एक प्रारंभ करनेवाला कैसे चुनें? )। एक ओवर-एस्टीमेट सार्थक हो सकता है, खासकर यदि आप विकास में शुरुआती हैं या अनिश्चित हैं कि आउटपुट वर्तमान कितना होगा (आउटपुट करंट आम तौर पर उम्मीद से अधिक समाप्त होता है)। $V_{\text{in}}$$V_o$$\frac {V_o} {V_ {\text {in}}}$$V_{\text{in}}$$\frac{10 V_o}{I_o F_{\text{sw}}}$

चूँकि आप लीनियर टेक को देख रहे हैं (जैसा कि आपको अनिंदो घोष ने बताया) उनके सीएडी समर्थन का उपयोग करने पर भी ध्यान देना चाहिए।

Comments

आप और आपकी पोस्ट से जुड़ा उत्तर सबसे अधिक उपयोगी है! आपको बहुत - बहुत धन्यवाद!

— josef.van.niekerk

Answer 2

हिरन नियमन सर्किट डिजाइन करने के लिए, निर्माताओं के वेब साइटों पर विभिन्न मुफ्त ऑनलाइन बिजली डिजाइन उपकरणों में से एक के साथ शुरू करना बेहतर हो सकता है :

• फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर: बिजली की आपूर्ति WebDesigner
• रैखिक प्रौद्योगिकी: LTPowerCAD
• टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स: वेबेंच पावर डिज़ाइनर और स्विचरप्रो डिज़ाइन टूल

मापदंडों के रूप में अपनी आवश्यकताओं (उदाहरण के लिए स्वीकार्य लहर सहित) प्रदान करके, टूल आमतौर पर नियंत्रकों के एक सेट को शॉर्टलिस्ट करता है जो उद्देश्य को पूरा करते हैं। यह आमतौर पर पहले से तय किए गए नियंत्रक के साथ शुरू होने की तुलना में अधिक सुरक्षित दृष्टिकोण है, फिर समर्थन घटकों के लिए डेटाशीट निर्दिष्ट मानों से विचलन करने का प्रयास करना।

उल्लेखित मुफ्त "पावर डिजाइनर" उपकरण में से कई आउटपुट के रूप में सामग्रियों का एक पूरा बिल प्रदान करते हैं - जिसमें प्रारंभकर्ता (ओं) की आवश्यकता होती है, आमतौर पर भाग संख्या के साथ।

कुछ (उदाहरण के लिए टीआई वेबेंच) भी अनुशंसित लेआउट और आवश्यक बोर्ड स्थान अनुमान प्रदान करते हैं। कुछ उपकरण आगे एक वांछित पैरामीटर के रूप में वांछित बोर्ड स्पेस की अनुमति देते हैं, साथ ही घटक गणना, लागत और अन्य प्राथमिकताएं भी।

Comments

बस LTPowerCAD पर डेमो वीडियो देखा, व्यस्त डाउनलोडिंग, इसके लिए धन्यवाद।

— josef.van.niekerk

Dammit! LTPowerCAD, .msi केवल विंडोज के लिए है, मैं मैक पर हूँ। :( VirtualBox के लिए धन्यवाद।

— josef.van.niekerk

Answer 3

यह समझने में मदद कर सकता है कि यदि आप गलत मान के प्रारंभकर्ता का चयन करते हैं तो क्या होता है ।

यदि आप बहुत कम मान के साथ एक प्रारंभ करनेवाला का चयन करते हैं, तो इसके माध्यम से चालू प्रत्येक स्विचिंग अवधि में बहुत अधिक बदल जाएगा। वर्तमान एक स्विचिंग अवधि में इतना बढ़ सकता है कि यह प्रारंभ करनेवाला ड्राइविंग सर्किट्री की वर्तमान क्षमता से अधिक हो। इस उच्च लहर वर्तमान भी आउटपुट पक्ष पर संधारित्र के लिए अच्छा नहीं है। संधारित्र में ESR का नुकसान अधिक होगा, या तरंग वर्तमान संधारित्र की रेटिंग को पार कर जाएगी और यह विफल हो जाएगी।

यदि आप बहुत बड़े मान के साथ एक प्रारंभ करनेवाला का चयन करते हैं, तो आपको बहुत से प्रारंभ करनेवाला के लिए भुगतान करना होगा जिसकी आपको आवश्यकता नहीं है। कोर वाले इंडक्टर्स में संतृप्ति धारा होती है। यह वह वर्तमान है जिस पर कोर कोई अधिक चुंबकीय प्रवाह नहीं ले सकता है, और प्रारंभ करनेवाला कोर के साथ एक प्रारंभ करनेवाला होना बंद कर देता है, और लगभग एक तार होने लगता है। किसी दिए गए आकार और सामग्री के दिए गए कोर के लिए, आप इसके चारों ओर तार के अधिक मोड़ लगाकर उच्च प्रेरण के साथ एक प्रारंभक बना सकते हैं। लेकिन, इनमें से प्रत्येक मोड़ अधिक चुंबकीय प्रवाह में योगदान देता है, इसलिए अधिक मोड़ जोड़कर, आप प्रारंभकर्ता की संतृप्ति धारा को भी कम कर रहे हैं, क्योंकि आपके प्रवाह को चालू प्रवाह की संख्या से गुणा किया जाएगा ताकि प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह में आ सके। । इस प्रकार, यदि आप समान संतृप्ति वर्तमान में एक उच्च अधिष्ठापन चाहते हैं, तो आपको शारीरिक रूप से बड़ा कोर चाहिए।

मैं गणित के एक स्पष्टीकरण को दूसरे उत्तर में छोड़ दूंगा। मैं ऐसी चीजों में सर्वश्रेष्ठ नहीं हूं।

Comments

@ josef.van.niekerk मुझे यह भी कहना चाहिए कि मैं इस क्षेत्र का सबसे बड़ा विशेषज्ञ नहीं हूँ, तो चलिए इस उत्तर को थोड़ा सा बैठते हैं और देखते हैं कि क्या वास्तविक विशेषज्ञ इसमें कोई छेद कर सकते हैं :)

— फिल फ्रॉस्ट

मैं भी रैखिक प्रौद्योगिकियों से कुछ के लिए खरीदारी कर रहा हूं, कि मैं शायद LTSPice में अनुकरण कर सकता हूं, शायद यह सर्किट को थोड़ा बेहतर समझने में मदद करेगा।

— josef.van.niekerk

Answer 4

प्रारंभ करनेवाला मान प्राप्त करने के लिए कोई ΔIL (तरंग वर्तमान) कैसे निर्धारित करता है?

चिप निर्माता द्वारा प्रदान किए गए अंगूठे के नियम का उपयोग करें (ऐसा मान चुनें जो आपके अपेक्षित अधिकतम डीसी आउटपुट करंट के 30% के बराबर हो)। इसके अलावा, पेज 8 पर एक नोट है जो कहता है कि "एक 1μH से 10μH का प्रारंभ करनेवाला, जिसमें DC लोड की अधिकतम वर्तमान रेटिंग के साथ अधिकतम लोड करंट की तुलना में अधिकतम 25% अधिक होता है।"

I = 2.4A (मुझे लगता है)

हालाँकि, ऐसा लगता है कि आप सुनिश्चित नहीं हैं कि आपका अपेक्षित अधिकतम डीसी आउटपुट करंट है।

विकिपीडिया से बेशर्मी से उधार ली गई इस तरंग पर एक नज़र डालें:

प्रारंभ करनेवाला नीचे में दिखाया गया है। रैंप की परिमाण द्वारा परिभाषित किया गया है

$V_L = L \cdot \dfrac{\Delta I}{\Delta t}$

$I_{av}$

यह भी ध्यान रखें कि इस हिस्से में आंतरिक त्रुटि एम्पलीफायर क्षतिपूर्ति है, जो आउटपुट एलसी फिल्टर पर अवरोध डाल देगा (जब तक कि आपके पास कनवर्टर के बंद-लूप आवृत्ति प्रतिक्रिया को मापने के लिए उपकरण न हों) तब तक उनके अधिष्ठापन रेंज से विचलन न करें।