در مورد تغییر فرکانس چه نکاتی را باید در نظر گرفت

سوئیچ منبع تغذیه حالت سوئیچ با فرکانس ثابت، قابل تنظیم یا هماهنگ با یک ساعت خارجی. مقدار فرکانس سوئیچینگ اندازه فیزیکی و بر این اساس، هزینه خازن ها و سلف های منبع را تعیین می کند. گرایشی به سوی فرکانس های سوئیچینگ بالاتر وجود دارد تا امکان طراحی مدارهای فشرده و کم هزینه را فراهم کند. اسیلاتورهای داخلی در آی سی های تنظیم کننده سوئیچینگ معمولاً برای محدوده فرکانس بسیار گسترده در برگه های داده آنها مشخص می شوند. به عنوان مثال، آی سی مبدل باک یکپارچه ADP2386 دارای ضمانت 10± درصد فرکانس سوئیچینگ تنظیم شده است. سایر آی سی های تنظیم کننده سوئیچینگ رایج برای ± 20% یا حتی بیشتر مشخص شده اند. یک مجموعه ADP2386 با RT به فرکانس سوئیچینگ 600 کیلوهرتز می تواند در 540 کیلوهرتز و در موارد شدید در 660 کیلوهرتز سوئیچ کند، با توجه به تغییر 10% مولفه در فرکانس سوئیچینگ ADP2386. شکل 1. یک مبدل باک ADP2386 با فرکانس سوئیچینگ آن با مقاومت RT تنظیم شده است. این تغییر فرکانس سوئیچینگ احتمالی 20 درصد در مجموع باید هنگام طراحی مدار در نظر گرفته شود زیرا جریانهای اوج در سراسر سلف بسته به فرکانس کلیدزنی واقعی متفاوت است. در نتیجه، موج جریان سلف تأثیر مستقیمی بر ریپل ولتاژ خروجی دارد. شکل 2 اثر فرکانس سوئیچینگ را بر ریپل جریان سلف نشان می دهد. فرکانس اسمی سوئیچینگ 600 کیلوهرتز با رنگ آبی نشان داده شده است. حداقل فرکانس سوئیچینگ (540 کیلوهرتز) با رنگ بنفش و حداکثر (660 کیلوهرتز) به رنگ سبز نشان داده شده است. در تنظیم اسمی 600 کیلوهرتز، هنگامی که رگولاتور روی فرکانس 1.27 کیلوهرتز سوئیچ می کند، شاهد موج جریان پیک به پیک 540 آمپر هستیم. با این حال، با تنظیم فرکانس یکسان 600 کیلوهرتز، یک رگولاتور سوئیچینگ نیز می تواند در 660 کیلوهرتز سوئیچ کند، که مربوط به موج جریان 1.05 A است. در این مثال، اختلاف ریپل جریان سیم پیچ 220 میلی آمپر می تواند به دلیل تغییر در فرکانس سوئیچینگ از جزء به جزء در مدار این در کل محدوده دمای مجاز است. شکل 2. اوج به اوج ریپل جریان سیم پیچ تحت تاثیر تغییرات فرکانس سوئیچینگ. تنظیم حد جریان یک تنظیم کننده سوئیچینگ باید با این اثر هماهنگ شود. اوج جریان باید به اندازه کافی کم باشد تا اطمینان حاصل شود که هرگونه حفاظت از اضافه جریان موجود در طول عملیات عادی فعال نمی شود. توجه داشته باشید، تمام تغییرات دیگری که ممکن است رخ دهد، مانند تغییرات در مقادیر سلف و خازن، در این مثال در نظر گرفته نشده است. برای ریپل ولتاژ خروجی، تغییر متناظر در ریپل جریان مقادیر نشان داده شده در شکل 3 را به دست می‌دهد. برای فرکانس سوئیچینگ 4.41 کیلوهرتز، ریپل ولتاژ 600 میلی ولت است. در 540 کیلوهرتز، یک موج ولتاژ 5.45 میلی ولت دیده می شود. شکل 3. تغییرات موج ولتاژ خروجی به دلیل تغییر فرکانس سوئیچ در IC تنظیم کننده حالت سوئیچ. برای اهداف این مثال، تنها تغییر جزء در نظر گرفته شده، تغییر فرکانس در محدوده دمای مجاز است. در عمل ، بسیاری از متغیرهای دیگر مانند تغییرات در مقادیر واقعی سلف و خازن ها وجود دارد. اینها نیز تحت تأثیر دمای کار قرار می گیرند. با این حال ، همچنین می توان فرض کرد که در بیشتر موارد ، تنوع واقعی در فرکانس سوئیچینگ به مقادیر محدود کننده 10 ± نمی رسد. به طور معمول ، رفتار در اطراف مقدار معمولی در وسط محدوده مشخص شده ظاهر می شود. برای در نظر گرفتن سیستماتیک همه متغیرهای پویا در منبع تغذیه ، تجزیه و تحلیل مونت کارلو پاسخ هایی را ارائه می دهد. در اینجا ، تغییرات اجزای مختلف و پارامترهای متغیر با توجه به احتمال وقوع آنها وزن شده و به یکدیگر مرتبط می شوند. تحلیل‌های مونت کارلو را می‌توان با نرم‌افزار شبیه‌سازی رایگان LTspice® از دستگاه‌های آنالوگ انجام داد. برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه تغییر پارامترها در شبیه‌سازی LTspice، لطفاً به مقاله «تحلیل مدار بدترین حالت با اجرای حداقل شبیه‌سازی» توسط گابینو آلونسو و جوزف اسپنسر مراجعه کنید.

ترک یک پیام 

فهرست پیام