Түзеткіш құрылғылар

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ..................................................................................................................3

1. Түзеткіш құрылғылар..........................................................................................4

1.1 Түзеткіш схемалары..........................................................................................5

1.2 Үш фазалы түзеткіш..........................................................................................7

1.3 Тегістегіш сүзгілер............................................................................................8

1.4 Стабилизаторлар мен  түрлендіргіштер...........................................................9

2 Есептеу бөлімі....................................................................................................11

2.1 10-Вт-қа төмендеткіш  синхронды түрлендіргіш..............................................

2.2 Индукторды жобалау......................................................................................12

2.3 Кілттің өрістік МОП-транзисторларын  және синхронды түзеткіштерді  таңдау......................................................................................................................13

2.4 Бақылау микросхемасын  таңдау (U1)............................................................15

2.5 Өтпелі элементтің өрістік  МОП-транзисторларымен синхронды  түзеткіштер арасындағы кешігу уақытын орнату..............................................17

2.5.1 Жаппамен (затвор) басқару  трансформаторын жобалау (Т1)......................

2.5.2 Тоқты санау резисторы  (R15) және кернеуді санаудың резисторлық  бөлгіші (R11 және R13).............................................................................................

2.5.3 «Шығыс басқару сұлбасының» сипаттамаларын анықтау.......................19

2.5.4 Компенсациялық полюстерді  және қателіктерді күшейту «нольдерін»  орналастыру...........................................................................................................20

2.6 Тоқ бойынша басқарылатын  және нолдік кернеу жағдайында  қайта қосылатын квазирезонансты  жобалау.................................................................22

2.6.1 Жобалық спецификафия..................................................................................

2.6.2 Резонанстық тербелмелі  контурды жобалау..............................................25

ҚОРЫТЫНДЫ....................................................................................................32

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі....................................................................33

 

 

 

КІРІСПЕ

Электрондық құрылғылардың  қалыпты жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін ең алдымен қорек көзі деп аталатын энергия көздері  қажет. Бұл үшін көптеген жағдайларда  тұрақты кернеу көздері қолданады.

Радиоэлектроника дамуының бастапқы кезеңінде қорек көздері ретінде гальваникалық батареялар қолданылды. Олардың негізгі кемшіліктері (әсіресе жүздеген вольт болатын тұрақты кернеулер кезінде) жиналып қалатындығы және қызмет ету мерзімінің аздығы болып табылады. Сондықтан кейінірек бұрыңғыларына қарағанда жетілдірілген құрылғылар жасалып шығарылды, олар арқылы айнымалы керенуді тұрақтыға түрлендіру мүмкін болды. Мұндай қорек көздерінің ыңғайлылығы, оларда жиілікті өндіргіш теп аталатын төменгі жиілікті айнымалы кернеулер қолданылады. Бірақ та транзисторлық электрониканың дамуы, әсіресе, қоректенуі үшін төменгі вольтты қуаты аз көздер қажет болатын аз қуатты тасушы құрылғылар гальваникалық батареяға деген қызығушылықты тудырды. Қазіргі уақытта қорек көздерінің бұл екі типі де қолданылады: тасушы аппаратураларда – кіші габаридті гальваникалық батареялар және аккумуляторлар, ал стационарлық аппаратураларда – жиілікті өндірушілердің айнымалы керенуін тұрақтыға түрлендіретін қорек көздері қолданылады.

Қазіргі уақытта қорек  көздері деп электронды аппаратураларды  электр энергиясы мен жабдықтауға  арналған және электр энергиясын өндіріп, оны электрондық аппаратураның  әр бір түйінінің қалыпты жұмыс жасауына қажетті түрге келтіретін, құрылғылар мен аспаптар кешенін ұсынатын құрылғыларды айтамыз.

 

 

 

 

 

 

1 ТҮЗЕТКІШ ҚҰРЫЛҒЫЛАР

 

Электрондық құрылғыларды, аппатартарды қоректендіруге қажетті тұрақты тоқ көзін алу үшін түзеткіштік құрылғылар қолданылады. Осындай айнымалы ток энергиясын, тұрақты ток энергиясына түрлендіретін құрылғылар қоректену көздері деп аталады. Түзеткіштер бұл құрылғы, айнымалы тоқты тұрақты тоққа түрлендіру қызметін атқарады.

торап 

      

Сурет 1.1.1 Түзеткіштің құрылымдық схемасы.

Түзеткіштің құрылымдық сұлба  құрамына мыналар кіреді: күштік трансформатор, қоректенетін айнымалы кернеуді түрлендіру үшін қызмет атқарады. Вентиль айнымалы тоқты түзеткіш тоққа түрлендіруді қамтамасыз етеді. Тегістегіш сүзгілер тұрақтыға формасы бойынша жақын, түзетілген тоқты тұрақты тоққа түрлендіру қызметін атқарады. Түзеткіштің негізгі техникалық параметрі кіріс кернеу мәні U мен тоқ I, орташа түзетілген кернеу U_орт мен I_орт, бүлкілдеуді тегістейтін коэффициент q, пайдалы әсер коэффиценті η болып табылады. Электронды аппаратураның әр түрлі түйіндері мен блоктарды қоректендіру үшін, айнымалы тогы бар бір фазалы тораптан жұмыс істейтін түзеткіштерді жиі қолданады. Мұндай түзеткіштерді бір фазалық дейміз. Олар бөлінеді: 1) бір жарты периодты 2) екі жарты периодты 3) кернеуді көбейту сұлбасы. Үш фазалы тоқты түзету үш фазалы түзеткіш қолданылады.

1.1 Түзеткіш схемалары

Шығыс кернеудің орташа мәні U_d (тұрақты құраушы) бір жарты периодты түзеткіш сұлбасында (Сурет 2) мына формула бойынша көрсетілген:

U_d = U_m / π, (1)

мұнда U_m – максималды шығыс кернеуі.

Сурет 1.1.2 Бір жарты периодты түзеткіш схемасы

Айнымалы синусоидалы  кернеу диодқа түседі, диодтардың бір  бағытта өтуіне байланысты ток оң жарты периодқа өтеді. U_d мәні екі жарты периодты сұлбада екі есе көп (Сурет 3).

U_d = 2U_m / π, (2)

Сурет 1.1.3 Бір фазалы екі  жарты периодты (көпірлік) түзеткіштің  сұлбасы

Трансформатордың  коэффиценті трансформаторлың бірінші реттік орамның орам санына қатынасымен анықталады. Сурет 3 сұлбасында трансформация коэффиценті 20:1 – ді құрайды.

Көпірлік түзеткіштің шығыс кернеуінің орташа мәні U_d (сурет 2) мына формула бойынша көрсетілген:

U_d = 2U_2m / π, (3)

мұнда U_2m – трансформатордың толық екінші реттік орамсымындағы максималды мәні:

U_2m = U_1m (n₂/n₁) = U_1m/20,

U_1m – трансформатордың бірінші реттік ормасымындағы максималды мәні.

Шығыс сигналдың жиілігі f бір жарты периодты және екі жарты периодты түзеткіштер сұлбасы үшін және де екі жарты периодты көпірлік түзеткіштер үшін шығыс сигналдың периодына кері шамасы болып есептеледі:

f = 1/Т. (4)

Сонымен қатар, екі жартылай периодқа қарағанда, сигнал периоды  бір жартылай периодты түзеткіш шығысында  екі есе көп болады. Бір жартылай периодты түзеткіш диодында максималды кері кернеу максималды кіріс кернеуіне  тең болады.

Орта нүкте шықпасы  бар трансформатордың екі жартылай периодты түзеткіштің әрбір диодында максималды кері кернеу екінші реттік тарнсформатордың максималды кері кернеуі U_2m мәні айырымына және диодтағы тікелей түсу кернеуіне U_пр тең болады:

 

U_mах = U_2m – U_пр       (5)

Түзеткіштің көпірі бар әрбір  диодта максималды кері кернеу U_mах екінші реттік орамының кернеуіне U_2m тең болады.

Егер жоғарыда қарастырылған түзеткіштердің шығысына конденсатор қоссақ, онда айнымалы шығыс кернеуі бәсеңдейді. Сыйымдылық сүзгісі бар түзеткіштің шығыс кернеуінің орташа мәні мына қатынаспен бағалануы мүмкін:

U_d =  (U_2mах + U_2min)/2 = U_2max - ∆U₂ / 2, (6)

 

мұнда U_2mах мен U_2min – шығыс кернеудің максималды және минималды мәні.

 

∆U₂ = U_2mах - U_2min   (7)

 

1.2 Үш фазалы  түзеткіш

Үш фазалы түзеткішті үлкен  және орташа қуатты  құрылғыларда қолданады. Үш фазалы түзеткіштердің үлкен әртүрлік сұлбаларында трансформатор орамаларының қосылуы әдістері шартталған. Түзетілген кернеудің лүпілдеу коэффиценті осыған байланысты.

Сурет 1.1.4 Бір жарты периодты түзеткіштің үш фазалы сұлбасы.

Тораптық бірінші реттік орам үш секциядан тұрады. Олардың  жұлдыз немесе үшбұрыш сұлбасы бойынша  қосады. Әрбір диод арқылы тоқ өткен  кезде, анодтағы потенциал катодтан қарағанда көбірек. Бұл 1/3 период аралығында болуы мүмкін, берілген фазаның кернеуі екі басқа фаза кернеуінен жоғары болса. Үш фазалы түзеткіште токтың лүпілдеуі үлкен емес және лүпілдеу коэффиценті q = 0,25. Жүктемеде түзетілген тоқтың орташа мәні I_o = 0,827 I_m. Әрбір диодта Т/3 аралығында тоқ өтеді, сондықтан оның орташа мәні I_oр = I_o /0. Жүктемеде кернеудің түзеткіші U_о = 0,827 U_m, бірақ та U_m = U, мұнда U – трансформатордың екіншілік орамында фазалық кернеудің әрекеттік мәні, онда  U_о = 1,17 U.

1.3 Тегістегіш  сүзгілер

Түзетілген кернеудің  лүпілдеуін, олар электрондық сұлбаның жұмысына әсер етепейтіндей дәрежеге дейін басуға арналған. Сүзгілерге мынадай негізгі талаптар қойылады: олар тоқтар мен кернеулердің тұрақты құрастырушыларын өткізіп жіберіп, барлық айнымалы құрастырушыларды, өте кішкентай активті шығындарда жібермей ұстап алуы керек. Сондықтан әдетте сүзгілер реактивті элементтерден – сыйымдылықтар мен индуктивтіліктерден құрастырылады.

  Сүзгілер вентильдің блок арасында және жүктемеде қосылады. Тегістегіш сүзгілер пассивті және активті болып бөлінеді. Пассивтік сүзгілер жиі қолданылады. Олар буындардан тұрады, L индуктивті катушкалар, С конденсаторлар және R – резисторлар параллельді – тізбекті қосылғанда пайда болған. Лүпілдеу тегістеу эффективтілігі тегістеу коэффицентімен бағаланады. Сүзгінің кірісіндегі лүпілдеу коэффицентінің оның шығысындағы лүпілдеу коэффицентіне қатынасымен анықталады: q = К_л.кір/К_л.шығ. Сыйымдылық сүзгісі конденсатордан тұрады, жүктеме параллель қосылған, аз қуатты тізбектерде қолданылады.

Сурет 1.1.5 Сыйымдылықты тегістегіш сүзгі.

Индуктивті сүзгі L төменгі жиілікті дроссель болады, вентельдік блок арасында және жүктемеде қосылған.

Сурет 1.1.6 Индуктивті тегістегіш сүзгі.

Г – тәріздес тегістегіш сүзгі индуктивті және сыйымдылықты сүзгілердің қасиеттерін өзін үлестіреді. Дроссель – тізбектей қосылған жүктемемен және конденсатор, жүктемені тұйықтаушы, бір буынды Г – тәріздес сүзгі  деп атайды.

Сурет 1.1.7 Г – тәріздес тегістегіш сүзгі.

П – тәріздес тегістегіш сүзгіні бір буынды сүзгінің тегістеу коэффицентіне жетпегенде қолданылады.

Сурет 1.1.8 П тәріздес тегістегіш сүзгі.

Сүзгінің сапасын бағалау  үшін шығыс кернеудің лүпілдеу коэффицентін қолданады. q – мына қатынастан шығады.

q = (∆U₂ / U_d ) 100%  (8)

 

1.4 Стабилизаторлар  мен түрлендіргіштер

Белгілі бір шектікте дестоблизациялық факторлар өзгеруінен жүктемеде  автоматты түрде тұрақты кернеуді ұстап тұратын құрылғыны кернеу стабилизаторы дейміз.

Кернеу стабилизаторының екі әдісі бар: параметрлік және компенсациялық.

Параметрлік стабилизаторларда  сызықты емес вольт – амперлік параметрі бар элементтер қолданылады. Осындай стабилизатордың жұмысы берілген стабилизациямен кіріс кернеудің теңестіруіне негізделген. Сипаттама арасындағы айырмадан тәуелділігі, кремнилік стабилитрондар, варисторлар, терморезисторлық басқа аспаптар.

Компенсациялық стабилизаторлар  оптималды стабильдік және шығыс  кернеуге ие болғандықтан автоматтық әсерлесу іске асырылады. Бұл үйлесімсіздікті  кемітуге бағытталған.

Стабилизатордың сұлба жұмысын  сипаттайтын стабилизация коэффицентінің негізгі коэффиценті болып саналады. Кіріс кернеудің қатысты өзгеруі шығыс кернеудің өзгеруіне қатынасы болады. Кернеу К_стU және ток К_стІ бойынша стабилизация коэффиценті:

К_стU = ∆U_кір / U_{кір ∆Uшығ}     (9)

К_стІ = ∆U_кір / U_{кір ∆}І_шығ / І_шығ   (10)

мұнда U_кір және U_шығ – стабилизатордың кіріс пен шығыс номиналды кернеуі; ∆U_кір және ∆U_шығ – стабилизатордың кірісі мен шығысындағы кернеудің өзгеруі. І_шығ стабилизатордың шығысындағы номиналды тоқ; ∆І_шығ – стабилизатордың шығыс тоғы номиналды мәннен ауытқуы.         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ

2.1 10-Вт-қа төмендеткіш  синхронды түрлендіргіш

Бұл синхронды түзеткіштердің қорек көзіне қосылу әдісін көрсететін жобаның алдын ала жобалауының  нәтижесі болып табылады.

Синхронды импульстік ток  көзін жобалау кезінде басқару  микросхемасын таңдауға қатты назар  аудару керек. КПД максималдылығы үшін және алынатын кеңістікті минимализациялау үшін орта синхронды бақылаушы (контрольер) жүйе жұмысында көп бос уақыты болады, бұл оны жеткізушімен көрсетілген  микросхемалардың қосымшаларына ғана жарамды етеді. Жұмыстың көптеген әлсіздіктері спецификация толық оқымаса анықталмайды. Мысалы: Мен синхронды түрлендіргішті өндіргім келгенде және дайын микросхемаларды  қолдана бастағанда үш төрт жобаны тастауыма тура келеді. Бұл менің  бірде бір контактіге қандай да бір  функцияны шығара алмаудың себебінен, мұны айналып өте алмайтын және модификациялайтын кездейсоқ функционалдық режимдермен соқтығысуыма байланысты. Мұндай кедергілер қарапайым жақсы өңделген шешімдерді көшіруден тамаша нәрсе жасағысы келгендердің жолында әрқашан пайда болады деу артық болар.

Соңғы қарастырылып отырған  түрлендіргіш сұлбасы 2.1 – ші суретте көрсетілген.

Берілген тапсырма

Жобаның спецификациясы

Кіріс кернеуінің диапазоны: 0 – 14VDC

Шығыс кернеуі: +5 VDC

Номиналды шығыс ток: 2А

Ток бойынша жүктеме шегі: 3А

Шығыстағы кернеу пульсациясы: +30мВ

Шығыстағы тұрақсыздық: ±1%

Максималды жұмыс температурасы: +40 

Шығыс қуат: +5В2А 10Вт (максималды).

Кіріс қуат: Р_out / бағалық КПД = 10Вт/0,9 = 1,11Вт

Кілттегі жоғалтулар(11,1 – 10) Вт 0,5 = 0,5 В

Орташа кіріс  токтары

Сигналдың төмен деңгейлі кірісі

Сигналдың жоғары деңгейлі кірісі

Бағалық максималды ток

Жұмыстың таңдап алынған  жиілігі 300 КГц – ті құрайды.

2.2 Индукторды  жобалау

Эксплуатациялаудың өте  нашар жағдайлары – жоғары кіріс  кернеуі кезінде болады

L_min =

 

Мұндағы: максималды мүмкін болатын кіріс кернеуі;

  - шығыс кернеуі;  - төменгі жүктеме кезіндегі ток; - жұмыс жиілігі.

Индуктор ретінде беттік (поверхность) монтажға арналған j түріндегі шығыстары бар сақиналы өзекшені таңдап алған дұрыс. Беттік монтажға арналған көптеген өндірушілердің стандартты индукторлары бар. Индуктивтілігі 33 мкГн болатын Coilcraft компаниясының DO3340P-333 моделін таңдап аламыз.

 

2.3 Кілттің өрістік  МОП-транзисторларын және синхронды түзеткіштерді таңдау

2.3.1 Кілт

Кілт ретінде n – типті арнасы бар және трансформаторлық байланысы бар қуатты өрістік транзисторды қолданған дұрыс. Баспа (печатный) текшесіндегі (платасындағы) орынды үнемдеу үшін SO-8 корпусындағы екілік арнасы бар МОП транзисторды қолданамыз. Максималды кіріс кернеуі 14 VDC – ті құрайды, сәйкесінше, 30Вт немесе одан да жоғары номиналды V_DSS кернеуін қолдануға болады. Максималды ток 2,8А-ді құрайды.

Таңдау процессіндегі  алғашқы қадам қажетті өрістік МОП транзисторларға арналған максималды кедергіні R_DS(on) табу болып табылады. Оны температуралық модельді тексеру жолымен табамыз.

R_DS(on-max) = [T_j(max) – T_amb(max)] / [(I_D)² (R_JA)]    (2.2)

Сондай – ақ, берілген құрылғы үшін жылудың таралу деңгейін 1Вт-тан төмен деңгейде ұстап тұрған дұрыс, сондықтан R_DS(on) –тің бағасы төмендегі мәннен кем болмауы керек.

R_DS(on) < P_D(est))² = 1Bт/(2,8А)² < 127мОм.      (2.3)

 

SO-8 корпусындағы V_GS = 10В болғандағы өткізу жағдайы 28 мОм болатын кедергісі бар екілік n – арналы FDS6912A өрістік МОП транзисторын таңдаймыз.

 

 

 

 

 

 

2.3.2 Синхронды  диод

Өрістік МОП транзисторлардың ішкі диодын параллельді түрде синхронды  МОП транзистордың үзіліссіз  номиналдылығы шамамен 30% болатын  Шотки диодын қосу қажет. Бұл 30В болғанда шамамен 0,66А-ді береді. MBRS 130 диодын қолданайық. Тоқ күші 0,66 А болғанды бұл диод 0,35 В тура кернеудің құлауын (падение) береді.

 

2.3.3 Альтернативті  таңдау

SyncFET кедергісі 40 мОм болатын n – арналы өрістік МОП транзистордан тұрады. Ол кедергісі 28 мОм болатын SyncFET – тің өзімен сәйкестендірілген. Бұл элементтің нөмірі FDS6982S

 

2.3.4 Шығыс конденсатор

Шығыс конденсатордың сыйымдылығы  келесі формула бойынша анықталады:

C_out(min) =

Кіріс, сондай-ақ, шығыс конденсаторларының негізгі «жұмысы» конденсаторға  кіретін ток пульсациясы болып  табылады. Берілген мысалды ток пульсациясы индуктордың айнымалы тогына идентивті болады. Индуктор тогы үшін максималды шек I_reak үшін 2,8А-ді құрайды және шамамен максималды шығыс тогының жартысы болады, яғни, ол 1,0А-ге тең. Осылайша, пульсация тогы 1,8А-ді ((двойная) екілік амплитуда) немесе бағалау мәні RMS 0,6А-құрайды (шамамен пульсация амплитудасының 1/3).

Беттік монтаж үшін танталды конденсаторлы қолданамыз, өйткені  ол әдетте электромагниттік конденсаторлардың  ESR 10-20%-ін ғана көрсетеді. Одан басқа қоршаған орта температурасы +85 болған кездегі координаттарының номиналын 30%-ке азайтамыз.

Біздің мақсаттарымызға  сәйкес келетін конденсаторларды AVX компаниясы жасап шығарады. Олар ESR деңгейі өте төмен болады және олар осылайша пульсация токтарының өте жоғары деңгейлеріне жұмыс жасайды. Бұл конденсаторлар ерекше болып табылады.

Келесі екі элементті  параллельді етіп қосайық: АВХ компаниясының  конденсаторы:

• TPSE107M01R0150 – 100мкФ (20%), 10B, 150мОм, 0,894 A_rms;
• TPSE107M01R0125 – 100мкФ (20%), 10B, 125мОм, 0,980 A_rms;

Nichiсon компаниясының конденсаторы: F751A107MD – 100мкФ (20%), 10B, 120мОм, 0,920 A_rms;

 

2.3.5 Кіріс сүзгісінің  конденсаторлары

Ол конденсаторға кілттегі сияқты тоқтың толқыны түседі. 2,8А-ге дейін жоғарылайтын тік фронттары  бар және бастапқы тогы шамамен 1А болатын трапециялық толқын. Кіріс сүзгісінің конденсаторы шығыс сүзгісінің конденсаторына қарағанда күрделі жағдайларда жұмыс жасайды. Трапеция формалы RNS толқынның мәнін екі форманың суперпозициясы секілді бағалайық: шегі 1А болатын тікбұрышты және шегі 1,8А болатын үшбұрышты болатын формалар. Бұл 1,1А-ге тең RMS –тің бағасын береді.

Кіріс фильтрі конденсаторының  сыйымдылығын мына формула бойынша анықтаймыз:

C_in =

Кернеудің жоғары деңгейлерінде  конденсатор аз сыйымдылыққа ие осы екі конденсатор болады. Бұл ретте AVX компаниясының келесі конденсаторлары үміткер болып табылады.

• TPS107M020R0085 – 100мкФ (20%), 20B, 85мОм, 1,534 A_rms;
• TPS107M020R0200 – 100мкФ (20%), 20B, 85мОм, 1,0 A_rms.

 

2.4 Бақылау микросхемасын  таңдау (U1)

Төмендеткіш бақылаушысының микросхемасына қажетті сипаттамалар:

1. Кіріс кернеуі мен тура қатынаста жұмыс жасау мүмкіндігі.
2. Тоқ бойынша жүктемені шектеу (екілік амплитуда).

3. Өрістік МОП-транзисторлардағы екі тактылық шығысы каскадтары бар драйверлер.

4. Кілт пен синхронды түзеткіштің МОП-транзисторы арасындағы кешігулерді басқару.

Нарықта 5-тен +1,8 В-қа дейінгі кернеулерді (яғни, V_DD В және V_in =+5В) болатын, локальді тұрақтандыруда микропроцессорлық қолданысқа есептелген синхронды төмендеткіш бақылаушылардың аз ғана түрі кездеседі. Сондай-ақ шығысына есептелген жеткілікті функциялары бар микросхемалары да болады. Сондықтан да оларды еш қиындықсыз өздік қосымшаларға сәйкестендіруге болады. Бұл жерде алдыңғы қатарлы калифорниялық компаниялардың екі бірдей өнімі алынып тасталынған және бір ғана біздің жағдайға сәйкес келетін өнім таңдап алынған. Unitrode/TI компаниясының UC3580-3 өнімі.

Қателік күшейткішіне берілетін  ішкі тіректік кернеу 2,5 В ± 2,5% - ті құрайды.

 

2.4.1 Жұмыс жиілігін  орнату (R7, R8 және С8)

R8 кедергісі С8 тактілік конденсаторын зарядттайды, ал R7 оны разрядттайды. Біріншіден, түрлендіргіштің максималды жұмыс циклін анықтау қажет.

Шығыс кернеуі кіріс кернеуінің ең төменгі деңгейінің шамамен 50%-ын құрайтын болғандықтан, 60% болатын максималды жұмыс циклін таңдаймыз. Спецификация бойынша алатынымыз:

Макс. Жұмыс циклы = R8/( R8+1,25R7) немесе R8 = 1,875 R7.

Зарядтау уақыты 0,6/300 кГц  – ті немесе максимум 2мкс-ті құрайды. Синхрондаушы конденсаторларға арналған параметрлер кестесінде 100пФ мәні көрсетілген, бұл өте аз және энергияны көп  жұмсамайды. Осыған тоқталайық. Осылайша, R8 кедергісі мынаған тең болады:

R8=2,0мкс/100 пФ = 20кОм

R7=20 кОм/1,875 пФ = 10,66 кОм (12 деп қабылдаймыз).

 

2.4.2 Вольт  - секундты  шектеуіш (R4 және С5)

Таңдалған микросхемада импульстің максималды ұзындығы бойынша алынған тура байланысты шектеу әдісі жүзеге асырылған. Кіріс кернеуін жоғарылатқан кезде, төмендеткіш түрлендіргіштегі импульстің жұмыс ұзақтығы төмендейді. RC – осциллятор кіріс кернеуімен тіке байланысқан және оның тайм-ауты кіріс кернеуіне пропорционал болады. Тайм-аут ұзақтығы импульстердің мүмкін болатын жұмыс ұзақтығына қарағанда 30%-ке жоғары болады. Егер өтуші элемент Вольт-секундта осциллятор тайм-аут жағдайында болған кезде өткізіліп жатса, онда өтуші элемент жабылып қалады.

Сыйымдылығы 100пФ болатын  С5 конденсаторын таңдап алайық, оның тактылық жиілігі осциллятордағыдай  болады. Бұл шамамен 47кОм-ға тең R4 кедергісін береді.

 

2.5 Өтпелі элементтің  өрістік МОП-транзисторларымен синхронды  түзеткіштер арасындағы кешігу  уақытын орнату

Қайта қосудың кешігу уақытын есептеуге болады, бірақ пішімдеу (макеттеу) сатысында резистор кедергісін қайта түзетуге болады. Біздің жағдайымызда оның бастапқы мәні 100 нс болады. Өрістік МОП-транзистордың өткізгіштік жағдайға өтуі кезіндегі типтік кешігуі шамамен 60 нс-ты құрайды.

Микросхема асимметриялық  кешігуді тудырады. Спецификациядағы графиктен алынатын 100кОм кедергі  өтпелі элементтің шамамен 110нс қосылудың  кешігуін береді, ал ал ажыратудың кешігуі  – 180 нс болады.

Пішімдеу сатысында бұл  кешігулерді азайтуға болады. Мұндай ұзындықтағы кешігулер диодтардың тоқты тым көп уақыт өткізуіне  алып келеді.

2.5.1 Жаппамен (затвор) басқару трансформаторын жобалау  (Т1)

Жаппамен басқару трансформаторы трансформация коэффиценті 1:1 болатындай өте қарапайым тура жүрісті трансформатор түрінде болады. Оған қандайда бір экстраординалды талаптар қойылмайды, өйткені ол-300 кГц жұмыс жасайтын, айнымалы тоқпен байланысқан өте аз қуатты трансформатор болып табылады.

TDK компаниясының К₅Т10*2,5*5 (В_sat=3300 Гс) немесе Philips компаниясының 266Т5125-3D3 (В_sat=3800 Гс) сияқты диаметрі шамамен 10 мм болатын фиритті сақиналы өзекшені таңдап аламыз.

1000 Гс (0,1Тл) немесе 0,3В_sat магнит индукциясын қамтамасыз етуге арналған орам саны төмендегідей болады:

N_рri = (17-ге дейін дөңгелектейміз).

Жаппамен басқару трансформторында бифилярлы орам болады, бұл кезде  ұқсас сым (шамамен #30 AWG бойынша) орамдары тең болатындай етіп бірдей оралады.

2.5.2 Тоқты санау  резисторы (R15) және кернеуді санаудың  резисторлық бөлгіші (R11 және R13)

Микросхема активацияның бастапқы кезеңі минимум 0,4 В болатын  өшіру контактісі ұсынады. Тоқты  санау резисторының өлшемдерін минимизациялау үшін тоқ бойынша шектеулі тізбекті санаудың нұсқаларының бірін қолданамыз. Мұнда кернеуді санаудың резисторлық  бөлгіші арқылы 0,35 В болатын кернеуді енгіземіз. Бұл кездегі кедергі  R15:

R15=0,05B/3A=16,6 мОм (20 мОм деп қабылдаймыз).

Осыған Dale компаниясының WSL-2010-02-05 номерлі резисторы сәйкес келеді.

Мысалы кернеуді санаудың резисторлық бөлгіші арқылы ағып өтетін тоқ 1мА-ге тең. Бұл R13 және R14 суммарлық кедергісін береді.

R_sum = 2,5B/1мA = 2,5кОм.

Бұл жағдайда, R14=0,35В / 1мА = 350 Ом (360 Ом деп қабылдаймыз); R15=2,5 кОм – 360 Ом = 2,14 кОм (2,15 кОм).

Онда R11=(5,0 – 2,5)В/1мА = 2,5 кОм (1% өткізу кезінде 2.492.49 кОм деп қабылдаймыз).

 

Кернеу бойынша  кері байланыс контурын компенсациялау

Бұл кернеу бойынша жұмыс  жасайтын режимдегі тура жүрісті түрлендіргіш. Өтпелі процестердің оптималды жалғасымдылығын қамтамасыз ету үшін екі полюс және екі нөлдік әдісті қолданамыз.

 

2.5.3 «Шығыс басқару  сұлбасының» сипаттмаларын анықтау

Шығыс фильтрінің полюсі индуктормен және фильтр конденсаторымен анықталады. Оның сыну сипаттамасының номиналды жиілігі.

f_p =   (2.6)

 

Нуль шығыс фильтрінің конденсаторымен төмендегідей жиілікпен алдын ала келісілген (ESR екі параллельді) конденсатордан құралады.

 

 f_esr =   (2.7)

Тұрақты ток көзі сұлбасының ішкі абсолютті күшейткіші мынаны құрайды:

A_DS ≈ V_in/∆V_error = 14В/2,9В = 4,8;

G_DS = 20 Log (A_DS) = 13,6 ДБ;

 

 

 

 

 

 

2.5.4 Компенсациялық  полюстерді және қателіктерді  күшейту «нольдерін» орналастыру

Күшейтуге өту үшін жұмсалатын жиілікті қолданайық f_xo =15кГц, бұл көптеген қосымшалар үшін жеткілікті болып табылады. Бұл шамамен 200мкс болатын өтпелі процесстердің жалғасымдылығын қамтамасыз етеді.

Ең алдымен, тұйық контур компенсациясының соңғы тізбегі  үзіліссіз – 20_ДБ/декаданы қабылдасын делік. 15кГц жиілікке жету үшін күшейткіш кіріс сигналын күшейтуі қажет және Боде графигінің күшейту қисығын «жоғары көтеруі тиіс» (4.20-сурет).

G_xo = 20 Log(f_xo/f_fp) - C_DC = 20Log(15кГц/1959Гц) – 13,6_ДБ;

G_xo = G₂ = +4,1_ДБ

А_хо = А2=1,6 (абсолютті күшейткіш).

Бұл – өту процесіне қажетті жиілікке қол жеткізуге арналған, орташа жиіліктің платасына қажетті күшейткіш болып табылады.

Компенсациялық «нольдердің» бірінші жиынындағы күшейткіш келесідей  болып табылады:

G1 = G2 + 20Log (f_tz2/f_ep1) = +4,1_ДБ + 20Log (980Гц/10610Гц) = -16,5_ДБ;

A1 = 0,15 (абсолютті күшейткіш).

Фильтрдің екілік полюсін  компенсациялау үшін екі «нольді» фильтр полюсінің жиілігіне орналастырамыз.