ప్రాథమిక పని
కాబట్టి ఈ విషయం శక్తిని నిల్వ చేయడం మరియు డంపింగ్ చేయడం ద్వారా పనిచేస్తుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా శక్తిని దాటే ఇతర కన్వర్టర్లకు భిన్నంగా, స్విచ్ ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు ఈ మొదట శక్తిని కోర్లో నిల్వ చేస్తుంది మరియు అది ఆపివేయబడినప్పుడు అది నిల్వ చేసిన శక్తిని అవుట్‌పుట్‌కు విసిరివేస్తుంది.
దశల వారీగా ఏమి జరుగుతుంది?
మెయిన్స్ ఎసి వస్తుంది, సరిదిద్దబడుతుంది మరియు ఫిల్టర్ అవుతుంది:
మాకు మెయిన్స్ ఎసి వచ్చింది, సరియైనదా? ఇది వంతెన రెక్టిఫైయర్ గుండా వెళుతుంది, తరువాత DC గా మారుతుంది, ఆపై ఒక పెద్ద కెపాసిటర్ దాన్ని సున్నితంగా చేస్తుంది.
సరిదిద్దడం తరువాత DC వోల్టేజ్:
VDC = √ (2) * VAC - VDIODE
కాబట్టి మాకు 230 వి ఎసి లభిస్తే, ఈ విషయం మాకు సుమారు 325 వి డిసిని ఇస్తుంది.
మారడం మరియు శక్తి నిల్వ:
UC2842 50-100 kHz వంటి కొన్ని అధిక పౌన frequency పున్యంలో MOSFET స్విచ్ (230V మెయిన్‌లకు IRF840 అని చెప్పండి) నడుపుతుంది.
MOSFET ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక వైండింగ్‌లో ప్రస్తుత ప్రవాహాలు మరియు తరువాత శక్తి మాగ్నెటిక్ కోర్లో నిల్వ చేయబడుతుంది.
శక్తి విడుదల మరియు అవుట్పుట్ సరిదిద్దడం:
మోస్ఫెట్ ఆపివేయబడుతుంది మరియు ఇప్పుడు నిల్వ చేసిన అన్ని శక్తి ద్వితీయ వైపుకు దూకుతుంది.
ఫాస్ట్ డయోడ్ (UF4007, MUR460, మొదలైనవి) ఉంది, అది దానిని సరిచేస్తుంది మరియు కెపాసిటర్ దానిని సున్నితంగా చేస్తుంది.
ఇప్పుడు మేము ఉపయోగం కోసం స్థిరమైన DC అవుట్పుట్ సిద్ధంగా ఉన్నాము.
అభిప్రాయ నియంత్రణ మరియు వోల్టేజ్ నియంత్రణ:
ఆప్టోకప్లర్ మరియు TL431 రెగ్యులేటర్ ఉపయోగించి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్‌ను మేము గ్రహించాము.
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉండటానికి UC2842 దాని విధి చక్రాన్ని సర్దుబాటు చేస్తుంది.
మనకు ఏ భాగాలు అవసరం?
సర్క్యూట్లో ప్రధాన అంశాలు:
- UC2842 PWM IC - మొత్తం ప్రదర్శనను నడుపుతుంది, MOSFET ని మారుస్తుంది.
- MOSFET - (IRF840 వంటిది) ట్రాన్స్ఫార్మర్‌ను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేస్తుంది.
- ఫ్లైబ్యాక్ ట్రాన్స్ఫార్మర్-కస్టమ్-గాయం, స్టెప్-డౌన్ వోల్టేజ్.
- ఫాస్ట్ డయోడ్ - (UF4007, MUR460, మొదలైనవి) రివర్స్ వోల్టేజ్‌ను బ్లాక్ చేస్తుంది.
- అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ - స్టోర్స్ ఛార్జ్, ఫిల్టర్ అవుట్పుట్.
- స్నబ్బర్ సర్క్యూట్-మోస్ఫెట్ మీద అధిక-వోల్టేజ్ స్పైక్‌లను ఆపుతుంది.
- ఆప్టోకౌప్లర్ (పిసి 817) - ఐసోలేట్లు మరియు అభిప్రాయాన్ని పంపుతుంది.
- TL431 - ఫీడ్‌బ్యాక్ వోల్టేజ్‌ను నియంత్రిస్తుంది.
వివరణాత్మక పని
ఇప్పుడు UC2842 220V నుండి 12V SMPS కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని సూచిస్తూ, ఇది 85V నుండి 265V AC ను తీసుకుంటుంది, దీనిని 4A వద్ద 12V DC గా మారుస్తుంది. ఇది వైడ్-ఇన్పుట్ వివిక్త విద్యుత్ సరఫరా, అంటే ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా పూర్తిగా వేరు చేయబడతాయి. ఇది ఎడాప్టర్లు, బ్యాటరీ ఛార్జర్లు మరియు తక్కువ-శక్తి SMP లకు ఖచ్చితంగా సరిపోతుంది.
కాబట్టి సర్క్యూట్లో దశలవారీగా ఏమి జరుగుతుందో చూద్దాం.
AC నుండి DC సరిదిద్దడం మరియు వడపోత
మొదట మాకు ఎసి మెయిన్స్ (85 వి నుండి 265 వి) వచ్చింది.
ఇది బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ (D_BRIDGE) లోకి వెళుతుంది, ఇది AC ని పల్సేటింగ్ DC గా మారుస్తుంది.
అప్పుడు ఒక పెద్ద కెపాసిటర్ (C_IN, 180µF) దాన్ని సున్నితంగా చేస్తుంది మరియు మాకు DC వోల్టేజ్ ఇస్తుంది (ఇన్పుట్ AC వోల్టేజ్ గురించి 120V DC నుండి 375V DC మధ్య ఎక్కడో).
సరిదిద్దడం తర్వాత DC వోల్టేజ్ కోసం ఫార్ములా:
V_dc = √ (2) × v_ac - v_diode
230V AC కోసం, మాకు 325V DC లభిస్తుంది.
UC2842 IC కి శక్తినిస్తుంది
అమలు చేయడానికి UC2842 కి 10V నుండి 30V వరకు అవసరం.
ఇది R_START (100KΩ) ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది, ఇది అధిక-వోల్టేజ్ DC నుండి వోల్టేజ్‌ను పడిపోతుంది.
అప్పుడు D_BIAS (డయోడ్) మరియు C_VCC (120µF) ఉంది, ఇది VCC పిన్ (పిన్ 7) వద్ద వోల్టేజ్‌ను స్థిరంగా ఉంచుతుంది.
UC2842 మారడం ప్రారంభించిన తర్వాత, అది సహాయక వైండింగ్ N_A ను ఉపయోగించి స్వీయ-పౌవర్స్.
ఫ్లైబ్యాక్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ చర్య
ఈ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఇక్కడ ప్రధాన భాగం.
దీనికి మూడు వైండింగ్‌లు ఉన్నాయి:
ప్రాధమిక వైండింగ్ (N_P) - MOSFET డ్రెయిన్‌కు అనుసంధానించబడింది.
సహాయక వైండింగ్ (N_A) - స్టార్టప్ తర్వాత పవర్స్ UC2842.
సెకండరీ వైండింగ్ (N_S) - 12V అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది.
MOSFET (Q_SW) ఆన్ చేసినప్పుడు, ప్రస్తుత N_P వైండింగ్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది మరియు శక్తి కోర్లో నిల్వ చేయబడుతుంది.
MOSFET ఆపివేయబడినప్పుడు, ఈ నిల్వ చేసిన శక్తి ద్వితీయ వైండింగ్ (N_S) కు నెట్టబడుతుంది మరియు ఇక్కడ ఇది d_out ద్వారా సరిదిద్దబడుతుంది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ నిష్పత్తులు:
N_p: n_s = 10: 1
N_p: n_a = 10: 1
అంటే ద్వితీయ వోల్టేజ్ 12V మరియు UC2842 ను అమలు చేయడానికి సహాయక వైండింగ్ వోల్టేజ్ సరిపోతుంది.
అభిప్రాయం మరియు నియంత్రణ
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ (12V DC) TL431 ప్రోగ్రామబుల్ రిఫరెన్స్ ద్వారా గ్రహించబడుతుంది.
ఇది ఆప్టోకప్లర్ ద్వారా కరెంట్‌ను సర్దుబాటు చేస్తుంది, ఇది UC2842 యొక్క VFB పిన్ (పిన్ 2) కు అభిప్రాయాన్ని పంపుతుంది.
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంచడానికి UC2842 MOSFET యొక్క విధి చక్రాన్ని సర్దుబాటు చేస్తుంది.
MOSFET మార్పిడి మరియు రక్షణ
MOSFET (Q_SW) అధిక పౌన frequency పున్యం (~ 50-100kHz) వద్ద మారుతుంది.
గేట్ రెసిస్టర్ (R_G 10Ω) గేట్ డ్రైవ్ కరెంట్‌ను నియంత్రిస్తుంది.
స్నబ్బర్ నెట్‌వర్క్ (D_CLAMP, C_SNUB, R_SNUB) MOSFET ని రక్షించడానికి చాలా వోల్టేజ్ స్పైక్‌లను గ్రహిస్తుంది.
నష్టాన్ని నివారించడానికి గరిష్ట కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి ప్రస్తుత సెన్సింగ్ రెసిస్టర్ (R_CS, 0.75Ω) ఉపయోగించబడుతుంది.
గరిష్ట ప్రస్తుత పరిమితి కోసం సూత్రం:
I_peak = 1v / r_cs
ఇక్కడ, r_cs = 0.75Ω, కాబట్టి i_peak ≈ 1.33a.
అవుట్పుట్ సరిదిద్దడం మరియు వడపోత
శక్తి ద్వితీయ వైండింగ్ (N_S) కు వెళ్ళిన తర్వాత అది D_OUT ద్వారా వెళుతుంది, ఇది వేగంగా రికవరీ డయోడ్.
C_OUT (2200µF) అలలను సున్నితంగా చేస్తుంది, ఇది మాకు స్థిరమైన 12V DC ని ఇస్తుంది.
R_LED మరియు R_TLBIAS TL431 ను నియంత్రించడానికి సహాయపడుతుంది.
అవుట్పుట్ రిప్పల్ వోల్టేజ్ సూత్రం:
V_ripple = (i_out × d_max) / (f_sw × c_out)
భద్రత మరియు ఒంటరితనం
ఆప్టోకప్లర్ (పిసి 817 లేదా సమానమైన) హై-వోల్టేజ్ వైపు మరియు తక్కువ-వోల్టేజ్ వైపు ప్రత్యక్ష సంబంధం లేదని నిర్ధారిస్తుంది.
స్నబ్బర్ సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ స్పైక్‌ల నుండి ఐసిని రక్షిస్తుంది.
TL431 తో ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ అవుట్పుట్ స్థిరంగా మరియు నియంత్రించబడిందని నిర్ధారిస్తుంది.
మేము ప్రతిదీ ఎలా లెక్కించాము
శక్తి గణన:
అవుట్పుట్ శక్తి:
Pout = vout * iout
ఇన్పుట్ శక్తి (నష్టాలతో సహా):
పిన్ = పౌట్ / సామర్థ్యం (ETA)
సామర్థ్యం సాధారణంగా 75-85%.
ప్రాథమిక వైపు అంశాలు:
రెక్టిఫైయర్ తర్వాత DC వోల్టేజ్:
VDC = √ (2) * VAC - VDIODE 230V AC కోసం, మనకు 325V DC లభిస్తుంది.
ప్రాధమిక ప్రవాహం:
IPrimary = (2 * పిన్) / (VDC * DMAX) DMAX సాధారణంగా 50-60%.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ వైండింగ్ గణన:
మలుపుల నిష్పత్తి:
Npri / nsec = (vdc * dmax) / (vout + vdiode)
ప్రాధమిక ఇండక్టెన్స్:
Lprimary = (vdc * dmax * ts) / iprimaryts
= 1 / FSW (FSW స్విచ్చింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ).
అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ సైజింగ్:
అలల వోల్టేజ్ ఆధారంగా కెపాసిటర్ విలువ:
Cout = (iout * dmax) / (fsw * vripple)
