. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Power tipy XXIII - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 1

Power tipy XXIII - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 1

V dalším pokračování Power tipů se zaměříme na techniku zpětné vazby v izolovaném napájecím zdroji, využívající regulátoru TL431. Probereme metodu, mající za cíl rozšíření pásma řídicí regulační smyčky, jejímž cílem je zlepšení řízení zátěže a regulační odezvy.

Obrázek 1 ukazuje typické schéma offline izolovaného flyback převodníku. Výstupní napětí je odporovým děličem sníženo a porovnáváno s referenční hodnotou 2,5 V z TL431. Pokud je výstupní napětí příliš vysoké, zvýší se proud obvodem TL431. Část tohoto proudu začne téct i přes diodu optočlenu (U2), který jej přenese na fototranzistor. Tím dochází k zrcadlení proudu i na rezistoru R16, který dále vede k omezení proudu v regulačním výkonovém tranzistoru MOSFET. To se na výstupu projeví snížením napětí na přijatelnou mez.


Obr. 1: R8 u optočlenu zlepšuje dynamickou odezvu

Je zajímavé, že existují dvě cesty regulačního proudu, spojené s optočlenem. Jedna vede přes TL431 a druhá přes R8, připojený na výstupní napětí. Regulace přes TL431 je dobře patrná a pracuje tak, že vzorek výstupního napětí je porovnáván s referenčním napětím, zesílen a použit pro buzení optočlenu. Podobně jednoduše pracuje i R8, jímž protéká proud úměrný rozdílu výstupního napětí a referenčního napětí na katodě TL431. Velikost proudu rezistorem R8 je tedy rovněž úměrná k velikosti výstupního napětí, nezávisle na referenčním napětí TL431. Pokud dojde k nárůstu výstupního napětí, proud odporem R8 a zároveň i vlastním optočlenem se zvýší. Dále se přenese na fototranzistor a celá regulace se chová jako v předchozím případě.


Obr. 2: Připojení R8 poskytuje dvě regulační cesty

Zjednodušené blokové schéma regulačního obvodu napájecího zdroje je uvedeno na obr. 2. Systém je složen ze dvou funkcí, odečítajících zisk následujících bloků. První součtový člen porovnání výstupní a referenční napětí. V dalším bloku je výstupní chybový signál zesilován obvodem TL431. Jeho výstupní napětí se poté odečte od chybového zesilovače. Výsledný rozdíl projde zbývajícím ziskovým obvodem, včetně konverze napětí na proud (na R8), proudově řízeným zdrojem proudu (optočlen), konverzí proudu na napětí (na R16), až po regulované výstupní napětí.

Uvedené blokové schéma je unikátní hned v několika ohledech. Prvním je skutečnost, že v obvodu existují dvě regulační smyčky, přesto že by většina lidí očekávala pouze jednu společnou. Navíc by se pravděpodobně dalo argumentovat i tím, že jsou v obvodu i více než dvě regulační smyčky. Například obvod kolem chybového zesilovače, nebo výkonový stupeň, který může hlídat protékající proud, by mohl být brán jako další regulační zpětná vazba. Toto je však pouze prezentováno jako zjednodušené provedení.

Druhou zajímavostí je, že v obvodu není zařazena prakticky žádná úprava výstupního napětí ve zpětné vazbě, jako jsou klasické odporové děliče. V případě regulace na pravé straně blokového schématu, je toto přesně případ, kdy je výstup TL431 přímo porovnáván s výstupním napětím přes R8. Na levé straně je situace komplikovanější. Výstupní napětí je sníženo ještě dříve, než je porovnáváno s referenčním. Nicméně, jak jsem zmínil v předchozím díle Power Tipů, jeho úprava nemá vliv na celkový zisk obvodu.

Ptáte se, proč je dobré návrh zatěžovat ještě druhou regulační smyčkou? Odpověď je jednoduchá, je to pro zlepšení přechodové odezvy systému. Při jedné regulační smyčce je vždy přítomna určitá odchylka, která se na chybovém zesilovači dále zvyšuje a ovlivňuje zbytek systému. Díky tomuto dvojímu vedení, je chybový zesilovač účinně přemostěn na vysokých frekvencích a správný chybový signál je rychle veden do zbytku systému. Eliminace této "vnitřní" smyčky je možné dosáhnout tím, že se horní pin rezistoru R8 spojí s lineárním regulátor. Tím je sice možné do jisté míry zjednodušit práci stabilizační zpětné vazby, avšak jen na úkor dalších komponent, zvýšených nákladů a pomalejší reakci.

V příštím pokračování seriálu Power Tip budeme diskutovat převodu paralelní impedance na sériovou a jejím využitím v obvodu napájecího zdroje.

Více informací o tomto a dalších řešení napájení, navštivte adresu: www.ti.com/power-ca.

Autor: Robert Kollman, Texas Instruments







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk
Příbuzné články:
Power tipy I - Výběr správné pracovní frekvence spínaného zdroje
Power tipy II - Jak omezit vliv rušení zdroje
Power tipy III - Tlumení vstupního filtru - Díl 1 z 2
Power tipy IV - Tlumení vstupního filtru - Díl 2 z 2
Power tipy V - Záporné napětí ze snižujícího regulátoru
Power tipy VI - Správné měření napájecího zdroje
Power tipy VII - Efektivní napájení výkonových LED
Power tipy VIII - Omezení EMI technikou rozprostřeného spektra
Power tipy IX - Odhad nárůstu teploty výkonových součástek
Power tipy X - Přechodová odezva napájecího zdroje
Power tipy XI - Řešení ztrát v obvodu napájení
Power tipy XII - Maximalizování účinnosti napájecího zdroje
Power tipy XIII - Omezte ztráty v jádře indukčnosti
Power tipy XIV - Zdroj topologie SEPIC zajišťuje vyšší účinnost
Power tipy XV - Levný a výkonný budič LED
Power tipy XVI - Tlumení propustného měniče
Power tipy XVII - Komutační obvod u Flyback regulátoru
Power tipy XVIII - Jednoduché zlepšení stability regulátoru
Power tipy XIX - Snadné získání více záporných napětí
Power tipy XX - Parazitní rezonance v napájecím zdroji
Power tipy XXI - Hlídejte RMS proud kondenzátorů
Power tipy XXII - Vyhněte se častým problémům s chybovým zesilovačem
Power tipy XXIII - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 1
Power tipy XXIV - Převod paralelní impedance na sériovou
Power tipy XXV - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 2
Power tipy XXVI - Přenos vysokofrekvenční energie vodičem
Power tipy XXVII - Paralelní řazení napájecích zdrojů
Power tipy XXIIX - Krátkodobé zvýšení teploty v obvodech MOSFET - část 1
Power tipy XXIX - Krátkodobé zvýšení teploty v obvodech MOSFET - část 2
Power tipy XXX - Síťový zdroj s obyčejným obvodem
Power tipy XXXI - Poměr vnitřních odporů v synchronním regulátoru
Power tipy XXXII - Pozor na proudy v regulátorech SEPIC – část 1
Power tipy XXXIII - Pozor na proudy v regulátorech SEPIC – část 2
Power tipy XXXIV - Jednoduchý izolovaný napájecí zdroj
Power tipy XXXV - Omezení parazitní kapacity v transformátorech

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
TX-SAW 433MHz
Vysílač AM 433.92MHz, SAW, max. 15dBm, +5V
od 113 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007