Tính toán và thiết kế bộ nguồn ổn áp xung nguồn, chương 10

Tụ lọc ngỏ ra (Co) Ta có : dI = 2 . Idc min Với Idc min = 110/ . Idc Biên độ dòng điện đỉnh đỉnh gợn sóng của cuộn dây : dI = 2A Điện áp gộn sóng đỉnh đỉnh Vr = Ro . dI Ro : Điện trở tương đương Ro thuờng rất nhỏ, chọn Ro = 0,05 Vr = 0,05 . 2 = 0,1 V Co = 80 . 16-6 . dI / Vr = 1600 F B- 15 V / 3A : Cuộn lọc ngỏ ra : Lo 0,5 . Vo . T Lo = Io Với Ion = Idc = 3A...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán và thiết kế bộ nguồn ổn áp xung nguồn, chương 10 Chương X: THIEÁT KEÁ BOÄ LOÏC NGOÛ RA A-5V/10A : -Cuoän loïc ngoû ra(Lo) Lo= 0,5.V0 .T / I0 Vôùi V0 = Vdc . ÔÛ ngoû ra : Vo = 5V T = 1/f ; f = 62 KHz Ion = Idc = 10 A 0,5 . 5 => Lo = = 4 H 10 . 62 . 103 -Tuï loïc ngoû ra (Co) Ta coù : dI = 2 . Idc min Vôùi Idc min = 1/10 . Idc Bieân ñoä doøng ñieän ñænh ñænh gôïn soùng cuûa cuoän daây : dI = 2A Ñieän aùp goän soùng ñænh ñænh Vr = Ro . dI Ro : Ñieän trôû töông ñöông Ro thöôøngng raát nhoû, choïn Ro = 0,05 Vr = 0,05 . 2 = 0,1 V Co = 80 . 16-6 . dI / Vr = 1600 F B- 15 V / 3A : Cuoän loïc ngoû ra : Lo 0,5 . Vo . T 0,5 . 15 Lo = = = 40 H Io 3 . 62 . 103 Vôùi Ion = Idc = 3A T = 1/f ; f = 62 KHz Tuï loïc ngoû ra Co : Ta coù dI = 2 . Idc min Vôùi Idc min = Idc/10 dI = 0,6 A Ñieän aùp gôïn soùng ñænh : Vr = Ro . dI Choïn Ro = 0,05  : Ñieän trôû tuong ñuong Vr = 0,05 . 0,6 = 0,03 V 80 . 10-6 . di 80 . 10-6 . 0,6 Co = = = 1600 F Vr 0,03 Choïn C = 1600 F IV.THIEÁT KEÁ MAÏCH NAÉN LOÏC NGOÛ VAØO : 1.CAÀU DIODE : Maïch naén loïc ngoõ vaøo ñuôïc thieát keá theo maïch nhö hình veõ Ñieän aùp nguoàn löôùi ñaët tröïc tieáp vaøo caàu naén neân 4 diode phaûi chòu ñieän aùp ngöôïc cao. Trò soá ñænh cuûa ñieän aùp laø : Vp = 220 . 1,414 = 311 V Trò soá ñænh cuûa ñieän aùp nguoïc ñaët leân moãi diode laø : Vin = 311 . 1,57 = 448 V Neáu döï tröõ theâm 10% thì ta caàn choïn caùc diode chòu ñuoïc aùp nguôïc cho pheùp laø 600 V. Töø nhaän xeùt treân ta thaáy Diode 1N4007 laø thích hôïp, vì noù coù ñieän aùp nguôïc Vin = 1000V Doøng ñieän baûo hoøa nguoïc Is = 5 A Doøng ñieän thuaän cöïc ñaïi IF max = 1 A Diode 1N4007 laø loaïi diode thoâng duïng, coù nhieàu treân thò tröôøng, giaù kinh teá. Neân ta choïn caàu Diode laø 1N4007. 2.Tuï loïc : Vì ñaây laø maïch oån aùp xung , neân ñieän aùp ngoõ ra ñöôïc loïc ôû ngoõ ra, neân vaán ñeà loïc ngoõ vaøo coù ñoä gôïn soùng cao vaø coù theå leân ñeán 25 – 40 %. ta coù : 1 = 23fRC vôùi  : ñoä gôïn soùng ( % ) 1 C= = 192,45  F 2 3fRC vôùi  = 30 % , f = 50 Hz , R = 100 K Thöïc teá ta choïn C = 220 F V.MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN : Maïch ñieàu khieån ñoä roäng xung vôùi taàn soá coá ñònh ñuoïc xaây döïng ñeå thöïc hieän vieäc ñieàu khieån trong boä nguoàn switching. Noù ñuoïc thieát keá theo töøng khoái rôøi hay ñöôïcc tích hôïp trong caùc IC . Neáu thieát keá theo töøng khoái rôøi thì boä nguoàn seõ phöùc taïp, ñoä chính xaùc khoâng cao ,dieän tích chieám choå lôùn . Vì vaäy ta choïn IC ñeå khaéc phuïc caùc nhöôïc ñieåm treân. Coù nhieàu loaïi IC ñieàu khieån ñoä roäng xung nhö :SG 1524,UC 1846, TL 494, TL 495....Nhöng TL 494 coù nhieàu treân thò tröôøng, giaù thaønh reû, neân ta choïn IC TL 494. Moâ taû IC TL 494 : IC TL 494 bao goàm boä dao ñoäng raêng cöa tuyeán tính vôùi taàn soá ñöôïc xaùc ñònh bôûi 2 thaønh phaàn beân ngoaøi laø RT vaø CT Taàn soá dao ñoäng : f = 1,1 / ( RT . CT ) Ngoû ra cuûa maïch ñieàu cheá ñoä roäng xung ñöôïc thöïc hieän bôûi söï so saùnh soùng raêng cöa vôùi 2 tín hieäu ñieàu khieån ñöa ñeán coång NOR vaø sau ñoù suaát ra 2 transistor Q1 vaø Q2 .Tín hieäu suaát ra ñeán Q1,Q2 chæ xaûy ra khi tín hieäu raêng cöa lôùn hôn so vôùi 2 tín hieäu vaøo . Vì theá vieäc taêng bieân ñoä tín hieäu ñieàu khieån seõ laøm giaûm ñoä roäng xung ra ( xin tham khaûo sô ñoà veõ daïng soùng cuûa IC TL494 ) Tín hieäu ñieàu khieån 1 beân ngoaøi ñöa vaøo ñuoïc cung caáp cho maïch dead-time .Tín hieäu ñieàu khieån 2 ñöôïc ñöa vaøo maïch khueách ñaïi sai leäch hoaëc ngoû vaøo feedback . Maïch so saùnh ñieàu khieån ñoä roäng xung seõ so saùnh ñieän aùp ñöa töø beân ngoaøi vaøo ñeå cho ra 1 xung coù ñoä roäng xung tuøy thuoäc vaøo ñieän theá ngoû vaøo.Thôøi gian hoaït ñoäng cuûa xung tuøy thuoäc vaøo thôøi gian dead-time vaø ñoä roäng xung cuûa maïch so saùnh PWM. IC TL 494 coù 1 ñieän theá oån aùp beân trong laø 5V vôùi doøng laø 10 mA vaø ñöôïc ñöa ra chaân soá 14 ñeå laøm ñieän aùp chuaån Nhö ñaõ noùi ôû treân taàn soá dao ñoäng ñöôïc ñònh bôûi RT vaø CT ,thöïc teá treân maïch laø C36 vaø R36 vaø fosc = 62 KHz Ta coù 1 fosc = = 62 KHz R36.C36 Choïn R36 = 18 K Thay caùc giaù trò vaøo ta ñuoïc C36 = 958 pF = 1000 pF Doøng IC 494 laø 10 mA vaø aùp cuûa noù cung caáp cho maïch laø 5V R42 = 5/10 = 0,5 K Choïn R42 = 1K Q3 ( C 945 ) vaø Q4 ( C 945 ) laø 2 transistor ôû taàng driver : C 945 coù ñaëc tính kyõ thuaät sau : BVCBO = 70 V BVCEO = 70 V BVEBO = 4 V Tính R18 ,ta coù : R18 VBQ4 = Vcc R17 + R18 Khi Q4 daån ,ta coù VBQ4 = 0,6 V , Vcc = 5 V Choïn R18 = 1 K Thay caùc giaù trò treân vaøo coâng thöùc ta ñuoïc R17 = 4,2 K Choïn R17 = 3,9 K Baèng caùch duøng 2 coâng thöùc treân aùp duïng cho Q3 vôùi 2 ñieän trôû phaân cöïc laø R21 vaø R19 ( choïn R21 = 3,9 K ) ta coù : R19 = 1,2 K T ...