Импульсный преобразователь напряжения понижающий
Обзор для тех, кто умеет держать в руках паяльник.Преобразователь напряжения — это полезное устройство, преобразующее одно напряжение в другое. Устройство универсальное и применить его можно например в авто для снижения бортового напряжения с 12-24V до 5V или например для использования 19V БП ноутбука при питании светодиодной подсветки на 12V.
Пришла плата в запечатанном антистатическом пакете.
Собрана схема на базе широко распространённого интегрального импульсного регулируемого стабилизатора LM2596S-ADJ с рабочей частотой 150kHz, выходным током до 3A и КПД 73-93%.
Схема преобразователя стандартная.
Диапазон допустимого входного напряжения микросхемы от 4,5V до 40V, но за счёт применения конденсаторов на 35V, входное напряжение не должно превышать 35V.
Обращаю внимание, что надпись на входном конденсаторе 100V обозначает вовсе не рабочее напряжение, а ёмкость 100uF и напряжение 35V!
Выходной конденсатор — полимерный, что позволяет снизить пульсации выходного напряжения.
Диод Шоттки SK34 на 3A/40V, но по габаритам похож скорее на SK24.
Печатная плата очень компактная и полупроводники плохо охлаждаются, поэтому длительный максимальный отдаваемый ток не должен превышать 1,5A, при этом плата всё равно сильно греется за счёт довольно низкого КПД. Если ток превышать — микросхема перегревается и срабатывает её встроенная термозащита — выходное напряжение периодически пропадает на секунду и затем восстанавливается.
Печатная плата не до конца отмыта от флюса, пайка местами неаккуратная.
Выходное напряжение можно регулировать в пределах 1,25V-34V подстроечным многооборотным резистором.
Минимальная разница напряжений вход-выход 1,6V при нагрузке 2А.
Ток потребления без нагрузки при напряжении питания 12V — 7mA.
Подключение входного и выходного напряжений производится посредством пайки. Пятаки только с одной стороны, металлизации нет.
Во время работы, преобразователь тихонько шипит. Это происходит из-за отсутствия компенсационного конденсатора в цепи обратной связи. На плате место под его установку — есть.
После его установки, никаких шумов от преобразователя не слышно.
Измерение температуры микросхемы на разных токах
В режиме КЗ
ток в начале достигает почти 4Аа затем по мере прогрева падает до 3,2А
При этом диод греется гораздо больше микросхемы (примерно до 180гр). Т.о. в режиме КЗ преобразователь долго не проработает. Ток потребления преобразователем в режиме КЗ — 0,4А при питающих 12V, мощность выделяемая на плате 4,8W
Осциллограммы на выходе — всё печально…
Нагрузка 1А. Частота преобразователя около 65kHz, амплитуда пульсаций 0,2V
Нагрузка 1,5А. Частота преобразователя около 35kHz, амплитуда пульсаций 0,25V
Нагрузка 2А. Частота преобразователя около 18kHz, амплитуда пульсаций почти 0,40V
Выходит, микросхема LM2596 не является оригинальной — частота работы гораздо ниже и сильно зависит от нагрузки.
Если требуется повышенный ток при высоком КПД преобразования, лучше использовать синхронные преобразователи, типа:
aliexpress.com/item/DC-DC-Buck-Step-Down-Converter-Module-High-Efficiency-Input-16-40V-Output-1-0-12V/552641779.html
aliexpress.com/item/Low-ripple-DC-4-30V-to-1-2-30V-Voltage-Step-Down-Converter-Car-LED-Laptop/1337105991.html
aliexpress.com/item/DC-DC-Buck-Converter-Adjustable-4-30V-to-1-2-30V-Constant-Current-Solar-Charger-LED/1333604459.html
Вывод: простое полезное устройство для умеющих паять экспериментаторов.
схемы, принцип работы ✮ Расчет мощности понижающего ДС/ДС преобразователя
Понижающие преобразователи напряжения применяются в следующих сферах:
- батарейные зарядные устройства;
- мультимедийные проигрыватели, компьютерные игровые консоли;
- распределенные систем электропитания;
- мониторы и телевизоры.
Принцип работы понижающих конвертеров
Основным элементом устройств является силовой ключ, в роли которого выступает биполярный, MOSFET или IGBT транзистор. Он может находиться в двух положениях — открытом и закрытом. В первом состоянии ток протекает через ключ, во втором — нет. Таким образом, принцип работы понижающего DC/DC преобразователя заключается в следующем:
- Когда транзистор открыт, электроток от источника питания протекает по контуру ключ-индуктивность-нагрузка. При этом происходит нарастание тока от минимального до максимального значения. Энергия от источника передается в нагрузку, параллельно накапливается в катушке индуктивности и конденсаторе. Происходит так называемая фаза накачки.
- При закрытии ключа, катушка отдает накопленную энергию нагрузке — наступает фаза разряда. Ток через транзистор не протекает, а течет по контуру индуктивность-диод-нагрузка. Диод необходим для протекания обратного электротока. В некоторых схемах вместо него используется MOSFET транзистор. Это решение позволяет повысить КПД системы. Такая схема ДС/ДС понижающего преобразователя называется синхронной.
- Управление временем открытия и закрытия ключа осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции. Отношение времени импульса к общему времени цикла (импульс + пауза) называется коэффициентом заполнения. Изменяя его, можно регулировать величину выходного напряжения.
Как рассчитать характеристики преобразователя?
Рассмотрим пример расчета модуля конвертера с ШИМ-управлением, неизменной частотой коммутации и непрерывным током, протекающим через катушку. В качестве исходных данных используются величины входного (Uвх) и выходного напряжения (Uвых), максимального выходного тока (Iмах) и частоты коммутации (N). Рассчитаем катушку индуктивности по формуле:
L = (Uвх — Uвых)* Uвых/ Uвх (мах)*1/N*1/LIR*Iмах, где LIR — это коэффициент пульсации, который определяется соотношением размаха токовых пульсаций в катушке к выходному электротоку конвертера.
Если принять Uвх = 7…24 В, Uвых = 2 В, Iмах = 7 А, N = 300 кГц, размах пульсаций = 300 мА, то получим L = 2,91 мкГн.
Пиковый ток катушки индуктивности вычисляем по формуле:
Iпик = Iмах + (LIR* Iмах)/2 = 8,05 А.
Выбор выходного конденсатора выполняется таким образом, чтобы величина пульсаций напряжения на выходе преобразователя и амплитуда выбросов при резком изменении тока нагрузки находились в заданных пределах. При подборе диода необходимо ориентироваться на рассеиваемую им мощность. Максимальный прямой ток диода не должен достигать наибольшего выходного тока конвертера. Для максимального снижения потерь и повышения устойчивости работы устройства важно правильно разместить компоненты преобразователя и выполнить грамотную трассировку печатной платы. Вот несколько общих рекомендаций:
- нужно уменьшить длину общего и других проводников с большими токами. Длина проводников, который подключены к транзистору, диоду и катушке должна быть минимальной;
- проводники питающей цепи должны быть короткими и широкими;
- проводники в измеряющих цепях необходимо размещать подальше от коммутационных элементов.
Схема подключения преобразователя
Рассмотрим особенности подключения мощного понижающего преобразователя напряжения DC/DC, схема которого включает гальваническую развязку. Подобные устройства выполнены обычно в корпусах, рассчитанных на установку в 19-дюймовые стойки или шкафы. Подключение осуществляется в такой последовательности:
- Подсоединяем нагрузку к клеммнику с помощью медного кабеля подходящего сечения.
- Подключает к клеммнику сеть питания. Кабель должен быть обесточенным и иметь рекомендуемое производителем конвертера сечение. Важно соблюдать полярность соединения.
- При необходимости подсоединяем линию внешней сигнализации, сообщающей об аварийном состоянии преобразователя.
- Выполняем тест работы конвертера. Проверяем наличие и величину выходного напряжения.
При установке конвертера важно, чтобы не перекрывались вентиляционные отверстия на панелях устройства. Для эффективного охлаждения внутренних компонентов рекомендуется регулярно проводить замену вентиляторов. Следует учесть, что многие модели допускают параллельную работу нескольких преобразователей для питания общей нагрузки, а также рассчитаны на работу на холостом ходу.
Критерии выбора преобразователя
При выборе импульсного понижающего преобразователя ключевыми параметрами являются:
- диапазон входного напряжения;
- выходное напряжение. Оно может быть фиксированным или регулируемым. Диапазон регулировки ограничен минимальной и максимальной длительностью импульса;
- максимальный выходной ток. Он зависит от наибольшей допустимой рассеиваемой мощности, сопротивления силовых ключей и других факторов;
- коэффициент полезного действия.
Итоги
В статье были рассмотрены основные схемы ДС/ДС понижающего преобразователя, представлены рекомендации по выбору и подключению устройств.
Эффективное применение понижающих преобразователей постоянного тока производства компании Analog Devices — Компоненты и технологии
Введение
Альтернативой таким стабилизаторам является импульсный преобразователь, который поочередно запасает энергию в магнитном поле катушки индуктивности и высвобождает энергию, выдавая ее в нагрузку при другом значении напряжения. Меньшие потери данного типа преобразователя позволяют достичь высокого КПД. Понижающие преобразователи, рассматриваемые в этой статье, выдают напряжение ниже входного. Повышающие преобразователи, о которых будет рассказано в следующей статье, обеспечивают напряжение выше входного.
Импульсные преобразователи, имеющие внутренние ключи на полевых транзисторах, называются регуляторами [2], а устройства, для которых необходимы внешние полевые транзисторы, — контроллерами импульсных преобразователей [3]. В большинстве систем с малым энергопотреблением для достижения рационального соотношения стоимости и характеристик используются как преобразователи с малым падением напряжения, так и импульсные преобразователи.
На рис. 1 приведена упрощенная топология понижающего импульсного преобразователя (для случая включенного режима широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM) — верхняя часть рисунка, и при выключенном режиме PWM — нижняя часть рисунка), а также временные диаграммы, поясняющие его работу. Понижающие импульсные преобразователи состоят из двух ключей, двух конденсаторов и катушки индуктивности. Во избежание нежелательного «сквозного» тока управление ключами осуществляется таким образом, что лишь один из них активен в отдельно взятый момент времени.
Рис. 1. Топология импульсного понижающего преобразователя и его временные диаграммы
В фазе 1 ключ В разомкнут, а ключ А замкнут. Катушка индуктивности подключена к VIN, и ток протекает от VIN в нагрузку. Поскольку напряжение на катушке индуктивности имеет положительную полярность, ток возрастает. В фазе 2 ключ А разомкнут, а ключ В замкнут. Катушка индуктивности подключена к «земле», и ток протекает от «земли» к нагрузке. Поскольку напряжение на катушке индуктивности отрицательно, ток убывает, и энергия, запасенная в катушке индуктивности, передается в нагрузку.
Импульсный преобразователь может работать в непрерывном или прерывистом режимах. При работе в непрерывном режиме (continuous conduction mode, CCM) ток через катушку индуктивности никогда не падает до нуля. При работе в прерывистом режиме (discontinuous conduction mode, DCM) ток через катушку индуктивности может падать до нуля. Маломощные понижающие импульсные преобразователи редко работают в режиме DCM. Уровень пульсаций тока, обозначенный на рис. 1 как ΔIL, обычно выбирается при проектировании в пределах от 20 до 50% от номинального тока нагрузки.
В схеме на рис. 2 ключи А и В реализованы на полевых транзисторах с каналами p— и n-типа соответственно, образуя синхронный импульсный понижающий преобразователь.
Рис. 2. Понижающий импульсный преобразователь включает в себя генератор, контур управления с ШИМ и коммутируемые полевые транзисторы
Термин «синхронный» означает, что в качестве нижнего ключа используется полевой транзистор. Понижающие стабилизаторы, в которых в качестве нижнего ключа используется диод Шоттки, называются асинхронными. Синхронные понижающие импульсные преобразователи более эффективны в малопотребляющих схемах, поскольку полевой транзистор имеет меньшее падение напряжения по сравнению с диодом Шоттки. В то же время если нижний полевой транзистор не отключается при падении тока через катушку индуктивности до нуля, то КПД синхронного преобразователя при небольшой нагрузке упадет, а дополнительная схема управления повышает стоимость и сложность ИМС.
Основным рабочим режимом в современных синхронных импульсных понижающих преобразователях с малым энергопотреблением является режим широтно-импульсной модуляции (pulse-width modulation, PWM, ШИМ). При ШИМ частота импульсов поддерживается постоянной, а их ширина (tON) изменяется для регулировки выходного напряжения. Средняя мощность, выдаваемая в нагрузку, пропорциональна коэффициенту заполнения импульсной последовательности:
Контроллер ШИМ управляет ключами на полевых транзисторах, используя обратную связь по току или по напряжению в контуре управления для стабилизации выходного напряжения в ответ на изменение условий нагрузки. Понижающие импульсные преобразователи с малым энергопотреблением обычно имеют частоту коммутации от 1 до 6 МГц. Работа на высокой частоте коммутации позволяет использовать катушки индуктивности меньших габаритов, однако при каждом удвоении частоты коммутации КПД падает примерно на 2%. При небольших нагрузках работа в режиме ШИМ не всегда дает повышение КПД системы.
Рассмотрим в качестве примера схему питания для графического адаптера. По мере изменения видеоизображения меняется и ток нагрузки понижающего импульсного преобразователя, от которого питается графический процессор. В непрерывном режиме ШИМ преобразователь может работать с широким диапазоном токов нагрузки, однако при небольших нагрузках КПД быстро падает, поскольку процентное отношение мощности, потребляемой преобразователем, к полной мощности, отдаваемой в нагрузку, возрастает. В понижающих импульсных стабилизаторах, применяемых в портативных системах, реализуются дополнительные методы уменьшения энергопотребления, такие как частотно-импульсная модуляция (pulse-frequency modulation, PFM), пропуск импульсов или комбинация этих двух методов.
Компания Analog Devices использует для обозначения режима эффективной работы при небольших нагрузках термин «режим энергосбережения» (power-save mode, PSM). При входе в этот режим производится сдвиг уровня стабилизации ШИМ, что приводит к нарастанию выходного напряжения. Выходное напряжение растет до тех пор, пока оно не превысит уровень стабилизации примерно на 1,5%. После чего режим ШИМ отключается, оба мощных ключа размыкаются и схема входит в холостой режим. В этом режиме COUT разряжается до тех пор, пока VOUT не упадет до уровня напряжения стабилизации ШИМ. Затем ток снова подается на катушку индуктивности, и VOUT снова нарастает до верхнего порогового значения. Этот процесс непрерывно повторяется, пока ток нагрузки ниже порогового значения, при котором активируется режим энергосбережения.
ИМС ADP2138 представляет собой миниатюрный понижающий преобразователь постоянного напряжения на 800 мА с частотой коммутации 3 МГц. Его типичная схема применения представлена на рис. 3.
Рис. 3. Типичная схема применения ADP2138/ADP2139
На рис. 4 показано повышение КПД при переключении между режимами ШИМ и PSM по сравнению с принудительной работой в режиме ШИМ.
Рис. 4. КПД ADP2138 в режиме непрерывной ШИМ (а) и режиме PSM (б)
Из-за переменной частоты фильтрация помех, возникающих в режиме PSM, может быть затруднительна, поэтому многие понижающие импульсные преобразователи имеют вывод MODE (рис. 3), который позволяет пользователю выбирать между принудительной работой в режиме ШИМ и автоматическим переключением между режимами ШИМ/PSM. Напряжение на выводе MODE может быть жестко привязано к определенному уровню или динамически изменяться при необходимости работы с пониженным энергопотреблением.
Повышение КПД при помощи понижающих импульсных преобразователей
Повышенный уровень КПД позволяет дольше работать без замены или подзарядки батарей, что важно для портативных устройств. Рассмотрим в качестве примера схему на рис. 5, где для питания нагрузки с потребляемым током 500 мА и напряжением 0,8 В от литий-ионного аккумулятора используется ADP125 — преобразователь с малым падением напряжения.
Рис. 5. Питание нагрузки с током 500 мА при помощи стабилизатора с малым падением напряжения ADP125
КПД LDO-стабилизатора равен VOUT/VIN×100% = 0,8/4,2 × 100%, то есть всего 19%. LDO-стабилизаторы не могут запасать неиспользуемую энергию, и поэтому 81% (1,7 Вт) мощности, не поступающей в нагрузку, рассеивается в виде тепла на преобразователе, что может вызывать быстрое нагревание портативного устройства. В свою очередь, импульсный стабилизатор ADP2138 при входном напряжении 4,2 В и выходном напряжении 0,8 В обеспечивает КПД 82%, то есть он в четыре раза более эффективен и предотвращает нагрев портативного устройства. Столь значительное улучшение КПД системы обуславливает широкое применение импульсных преобразователей в портативных устройствах.
Ключевые характеристики и определения для понижающих импульсных преобразователей
Диапазон входных напряженийДиапазон входных напряжений понижающего импульсного преобразователя определяет наименьшее полезное входное напряжение питания. В спецификации на устройство может быть указан довольно широкий диапазон входных напряжений, однако обязательным требованием для эффективного функционирования является то, что VIN должно быть больше VOUT. Так, например, для получения стабилизированного выходного напряжения 3,3 В требуется входное напряжение более 3,8 В.
Ток по цепи заземления (рабочий ток)IQ — это постоянный ток смещения, не поступающий в нагрузку. Устройства с меньшим IQ дают больший КПД. Параметр IQ может указываться в спецификации для различных условий, включая режим простоя (отсутствие коммутации), режим нулевой нагрузки, работу в режиме ЧИМ или ШИМ. Поэтому для определения наиболее подходящего для конкретной задачи понижающего преобразователя следует проанализировать значения КПД при конкретных уровнях напряжения и тока нагрузки.
Ток в неактивном режиме (Shutdown current)Это входной ток, потребляемый при неактивном уровне сигнала на выводе разрешения. Этот ток у малопотребляющих импульсных преобразователей обычно много меньше 1 мкА, что важно для условий длительного нахождения портативного устройства в режиме ожидания.
Погрешность выходного напряженияПонижающие импульсные преобразователи компании Analog Devices обладают малой погрешностью выходного напряжения. Компоненты с фиксированным выходным напряжением подвергаются калибровке в заводских условиях для обеспечения погрешности менее ±2% при температуре 25 °C. Погрешность выходного напряжения измеряется во всем диапазоне рабочих температур, входных напряжений и токов нагрузки и указывается в спецификации для наихудшего случая в виде ±x%.
Стабилизация по входному напряжениюСтабилизация по входному напряжению — это изменение выходного напряжения, вызванное изменением входного напряжения, при номинальной нагрузке.
Стабилизация по току нагрузкиСтабилизация по току нагрузки — это изменение выходного напряжения при изменении выходного тока. Большинство понижающих импульсных преобразователей способны поддерживать выходное напряжение практически постоянным при медленных изменениях тока нагрузки.
Переходные процессы при изменении нагрузкиПогрешности переходных процессов могут возникать при быстром изменении (повышении) тока нагрузки, которое вызывает переключение между режимами ШИМ и ЧИМ. Погрешности переходных процессов при изменении нагрузки не всегда указываются в техническом описании количественно, однако в большинстве описаний даются графики переходных характеристик при различных рабочих условиях.
Ограничение токаИмпульсные преобразователи, такие как ADP2138, имеют схему защиты, ограничивающую количество положительного тока, который протекает через ключ на p-МОП транзисторе и синхронный выпрямитель. Ограничение положительного тока определяет количество тока, протекающего с входа на выход. Ограничение отрицательного тока предотвращает обращение направления тока через катушку индуктивности и протекание тока от нагрузки.
Мягкий запускДля ограничения начального броска тока важно, чтобы импульсный преобразователь имел внутреннюю функцию мягкого запуска, которая обеспечивала бы управляемое линейное изменение выходного напряжения при запуске устройства. Благодаря этому предотвращается падение входного напряжения от батареи или высокоимпедансного источника питания при их подключении к входу преобразователя. После активации устройства внутренняя схема запускает включение питания.
Время запускаВремя запуска — это время от переднего фронта сигнала разрешения до момента, когда VOUT достигает 90% от номинального значения. Обычно этот параметр измеряется при приложенном напряжении VIN и переключении сигнала на выводе разрешения из неактивного состояния в активное. В случае когда сигнал разрешения подключен к VIN, время запуска может значительно возрастать из-за времени, необходимого на стабилизацию контура управления. Время запуска понижающего импульсного преобразователя важно для портативных систем, где необходимо часто включать и отключать питание для уменьшения энергопотребления.
Отключение при перегревеЕсли температура возрастает выше заданного предельного значения, схема отключения при перегреве (Thermal Shutdown, TSD) отключает преобразователь. Повышение температуры перехода может стать следствием работы при повышенном токе, недостаточного охлаждения платы и высокой температуры окружающей среды. Схема защиты имеет гистерезис, который предотвращает возврат к нормальному режиму работы до тех пор, пока температура внутри кристалла не упадет ниже предустановленного предельного значения.
Работа со 100%-ным коэффициентом заполнения последовательности импульсовПри уменьшении VIN или увеличении ILOAD понижающий импульсный преобразователь достигает предельного значения напряжения, при котором ключ на p-МОП транзисторе замкнут 100% времени и VOUT становится ниже желаемого выходного напряжения. При этом предельном значении ADP2138 плавно переходит в режим, в котором ключ на p-МОП транзисторе остается активным все время. Когда условия работы меняются, устройство возвращается в режим преобразования с ШИМ без появления выбросов в VOUT.
Ключ разрядаВ некоторых системах при очень маленькой нагрузке выходное напряжение понижающего импульсного стабилизатора может оставаться высоким в течение некоторого времени после входа системы в режим ожидания. Если система начнет процедуру включения питания до того, как выходное напряжение полностью разрядится, возможен вход в состояние фиксации или повреждение устройства. В ADP2139 имеется встроенный коммутируемый резистор (типичный номинал — 100 Ом), который используется для разряда выходного напряжения при падении напряжения на выводе разрешения или входе устройства, переводя его в режим блокировки или отключения при перегреве.
Блокировка при пониженном напряженииБлокировка при пониженном напряжении (undervoltage lockout, UVLO) гарантирует, что напряжение прикладывается к нагрузке только тогда, когда входное напряжение системы выше определенного порога. Эта функция важна, поскольку она позволяет запускать устройство при условии, что входное напряжение равно значению, необходимому для стабильной работы, или выше него.
Заключение
Компания Analog Devices предлагает семейство понижающих импульсных преобразователей с высокой степенью интеграции, которые надежны, просты в применении и недороги, а также требуют минимального количества внешних компонентов для достижения высокого КПД. Для расчета параметров проекта разработчики могут воспользоваться данными, которые приведены в разделе технического описания, посвященном применению компонента, или инструментом проектирования ADIsimPower [4]. Руководства по выбору, технические описания и документы по применению для понижающих импульсных преобразователей компании Analog Devices можно найти по адресу [7].
Литература
- http://www.analog.com/en/power-management/linear-regulators/products/index.html
- http://www.analog.com/en/power-management/switching-regulatorsintegrated-fet-switches/products/index.html
- http://www.analog.com/en/power-management/switching-controllersexternal-switches/products/index.html
- http://designtools.analog.com/dtPowerWeb/dtPowerMain.aspx
- Lenk J. D. Simplified Design of Switching Power Supplies. Elsevier, 1996.
- Marasco K. How to Apply Low-Dropout Regulators Successfully. Analog Dialogue. Vol. 43, N 3. 2009.
- http://www.analog.com/en/power-management/products/index.html
Импульсный понижающий преобразователь напряжения ПН48/12-20
Этот преобразователь напряжения предназначен для питания аппаратуры, рассчитанной на номинальное входное напряжение 12В, от бортовой сети с номинальным напряжением 48В. Максимальная потребляемая нагрузкой долговременная мощность 270Вт позволяет использовать этот преобразователь для питания как автономных отопителей на жидком топливе, мощных автомобильных ламп, так и других потребителей с высокими пусковыми токами.
Преимущества
- Защита от перегрузки по току на выходе
- Защита от короткого замыкания на выходе
- Защита от аварийного повышения напряжения на выходе
- Защита от перегрева
- Возможность параллельного включения
- Уверенная работа в условиях вибраций, постоянного изменения температур и влажности
Основные технические характеристики: | |
---|---|
Максимальный ток нагрузки, А | 20,0 |
Максимальный выходной ток (ток срабатывания защиты) А, не более | 24,0 |
Выходное напряжение, В | 13,5 ± 0,1 |
Входное напряжение, В | 40 – 60 |
Максимальный входной ток, А, не более | 8 |
КПД, %, не менее | 90 |
Размах пульсаций: | |
Эффективное значение, мВ, не более | 10 |
Амплитудное значение, мВ, не более | 100 |
Температура срабатывания тепловой защиты, °C | 75 ± 5 |
Температура востановления тепловой защиты, °C | 50 ± 5 |
Диапазон рабочих температур окружающей среды, °C | от –25 до +55 |
Габаритные размеры корпуса, мм, не более | 151 × 104 × 55 |
Масса, кг, не более | 0,65 |
Импульсный понижающий преобразователь напряжения ПН24/12-20
Импульсный понижающий преобразователь напряжения ПН24/12-20
ИМПУЛЬСНЫЙ ПОНИЖАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПН24/12-20
2250р
Основные характеристики Импульсный понижающий преобразователь напряжения ПН24/12-20
Преобразователь ПН24/12-20 разрабатывался как более мощный функциональный аналог ПН24/12-12 сохранив при этом все его качества. Максимальная потребляемая нагрузкой долговременная мощность 270Вт позволяет использовать этот преобразователь для питания автономных отопителей на жидком топливе, мощных автомобильных ламп и других потребителей с высокими пусковыми токами. ПРЕИМУЩЕСТВА Защита от перегрузки по току на выходе Защита от короткого замыкания на выходе Защита от аварийного повышения напряжения на выходе Защита от перегрева Возможность параллельного включения Уверенная работа в условиях вибраций, постоянного изменения температур и влажности Основные технические характеристики: Максимальный ток нагрузки, А 20,0 Максимальный выходной ток (ток срабатывания защиты) А, не более 24,0 Выходное напряжение, В 13,5 ± 0,1 Входное напряжение, В 20 – 32 Максимальный входной ток, А, не более 15 КПД, %, не менее 90 Размах пульсаций: Эффективное значение, мВ, не более 10 Амплитудное значение, мВ, не более 100 Температура срабатывания тепловой защиты, °C 75 ± 5 Температура востановления тепловой защиты, °C 50 ± 5 Диапазон рабочих температур окружающей среды, °C от –25 до +55 Габаритные размеры корпуса, мм, не более 151 × 104 × 55 Масса, кг, не более 0,65
Сопутствующие товары
Рекомендуемые товары
200 р
2400 р
900 р
4800 р
3700 р
уточняйте
Посещённые товары
Тип |
Краткое описание |
Рабочая частота, кГц |
I вых. — ток LED, А |
U вых., В | U вх., В | Рабочая t, °С | Корпус |
---|---|---|---|---|---|---|---|
34063CM3K |
Повышающий / понижающий / инвертирующий DC-DC конвертер |
180 (макс) |
0,75 |
40 |
3.0-40 |
-40 +85 |
DIP-8, SOP-8 |
34063M4K |
Повышающий / понижающий / инвертирующий DC-DC конвертер |
100 (макс.) |
1.1 |
40 |
3.0-40 |
-40 +85 |
DIP-8, SOP-8 |
HV34063K |
DC-DC конвертер |
100 (макс.) |
1.1 |
60 |
5.0-60 |
-40 +85 |
|
CS5171 |
Повышающий DC-DC конвертер |
280 |
1.5 |
40 |
2.7-30 |
-40 +125 |
SOP-8 |
2S76K | Понижающий DC-DC конвертер с усилителем | 52 | 2.0 | 5.0 регулируемое | 40 | -40 +125 | ESOP-8 |
2596M3K |
Импульсный понижающий DC-DC конвертер |
150 |
2.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263, SO-8 |
2HV76K | Импульсный понижающий DC-DC конвертер |
52 |
2.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
60 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263, SO-8 |
HV96LK |
Понижающий преобразователь напряжения |
150 |
0.2 |
5-48 | 80 | -40 +125 |
ESOP-8, SOP-8 |
4573K |
Понижающий преобразователь напряжения |
300 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое |
40 |
-40 +125 |
ESOP-8, SOP-8 |
5001K |
Понижающий преобразователь напряжения |
70…500 | 1…5 |
регулируемое |
40 |
-40 +85 |
SOP-8 |
2596M4K | Импульсный понижающий DC-DC конвертер |
150 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263 |
2596M5K |
Импульсный понижающий DC-DC конвертер |
150 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263 |
LM2576M1K |
Понижающий преобразователь напряжения |
52 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263, SO-8 |
2576M3K |
Понижающий преобразователь напряжения |
52 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263, SO-8 |
4573K |
Понижающий преобразователь напряжения |
300 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263, TO-252 |
2S76M1K |
Понижающий преобразователь напряжения |
52 |
2.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263, SO-8 |
3HV76K |
Понижающий преобразователь напряжения |
52 | 3.0 |
3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое |
60 | -40 +125 | TO-220, TO-263 |
3TL76K | LED / DC-DC понижающий конвертер | 52 | 3.0 | регулируемое | 60 | -40 +125 | TO-220, TO-263, SO-8 |
HV96LK |
Преобразователь напряжения DC-DC |
150 |
0.2 |
5.0; 12; регулируемое |
4.5-100 |
-40 +125 |
SO-8EP |
3HV96K | Понижающий регулятор напряжения | 150 |
3.0 |
3.3; 5.0; 12; регулируемое. |
60 | -40 +125 | TO-220, TO-263, SO-8 |
1501AK/BK |
Импульсный понижающий DC-DC конвертер |
150/300 | 5.0 |
3.3; 5.0; 12; регулируемое. |
40 |
-40 +125 |
TO-220, TO-263 |
ИС управления питанием производства Микрон доступны как в виде кристаллов на пластинах, так и в корпусированном исполнении. Минимальная партия заказа корпусированных изделий: от 100 000 штук. |
Математическая модель понижающего преобразователя напряжения для прерывистого и непрерывного тока Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
УДК 621.316
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОНИЖАЮЩЕГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ПРЕРЫВИСТОГО И НЕПРЕРЫВНОГО ТОКА
И.В. Капустин, Р. А. Катаев, Р.В. Блинов
Предложена математическая модель понижающего преобразователя напряжения для мгновенных значений сигналов, описывающая сразу оба режима работы -прерывистого и непрерывного тока, переход из одного режима в другой. Модель представлена в виде системы дифференциальных уравнений в пространстве состояний мгновенных значений параметров системы, а также в виде структурной схемы, которая может использоваться при компьютерном моделировании системы.
Ключевые слова: импульсный преобразователь напряжения, понижающий импульсный преобразователь, широтно-импульсная модуляция, ШИМ, математическая модель, пространство состояний, метод усреднения.
Импульсные преобразователи электрической энергии, позволяющие решать проблемы энергосбережения и повышения качества электроэнергии в широких масштабах, являются динамическими системами с периодически коммутируемыми параметрами. Регулирование и управление выходными электроэнергетическими параметрами осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) коммутирующих периодических импульсов. В течение периода коммутации схема преобразователя может несколько раз изменять свою структуру и иметь несколько интервалов непрерывности. При этом количество интервалов непрерывности зависит от режима работы и нагрузки преобразователя.
Обобщенная математическая модель преобразователя для целей управления должна отражать как статические свойства и регулировочные характеристики преобразователя независимо от режима работы, так и динамические свойства и характеристики, позволяющие проводить синтез замкнутых систем управления, адаптирующихся к текущему режиму работы и к переходу из одного режима в другой. На основе такой универсальной модели преобразователя возможно создание адаптивных систем управления, обеспечивающих работу при различных режимах, внешних условиях и широких диапазонах изменения нагрузки.
Современное состояние проблемы и цели работы. Созданию усредненных непрерывных моделей понижающего преобразователя (рис.1) посвящено большое количество отечественных и зарубежных работ [2-6]. При этом в большинстве из них рассматриваются непрерывные модели преобразователя только для одного режима непрерывных токов. В работах
[2] и [3] построены и приведены два варианта непрерывных моделей понижающего преобразователя, отдельно для режимов непрерывного и пре-
рывистого тока, не отражающих динамические процессы перехода из одного режима в другой.
Во многих практических случаях разработчики стремятся снизить габариты конечного изделия за счет снижения габаритов дросселя, что приводит к снижению его индуктивности Ь. Кроме этого, с целью снижения коммутационных потерь в ряде случаев имеет смысл занижать частоту коммутации . Все это приводит к расширению границы прерывистого
тока. Такой преобразователь работает вблизи граничного режима с частыми переходами из режима прерывистого тока в режим непрерывного тока и наоборот. При проектировании системы управления необходимо учитывать динамические и статические свойства преобразователя в обоих режимах, а также во время смены режима. Построение единой модели, описывающей оба режима, а также процессы перехода из одного режима в другой является целью данной работы.
Математическая модель понижающего преобразователя для мгновенных значений токов и напряжений. Построение математической модели понижающего преобразователя будем проводить в терминах пространства состояний, где в качестве переменных состояния рассматриваются мгновенные значения тока индуктивности 1ь(^) и напряжения емкости ус (?), которые являются непрерывными переменными.)
(1)
, УС () — г ‘ І-І () г ‘ І-ОПТ (),
аґ С С
и уравнения выхода
*1Ы (і) — І-Ь (і) — ІуБ (іX УОПТ (і) — УС ()-
(2)
в конденсатор С и в нагрузку и одновременное накопление энергии в индуктивности Ь, ток индуктивности нарастает до максимального значения
1Ь тах •
Рис. 2. Временные диаграммы токов и напряжений понижающего преобразователя: а — в режиме прерывистых; б — в режиме непрерывных токов
По окончанию интервала импульса, транзистор УТ закрывается угт (1) = У1Ы (1), наступает интервал паузы. На этом интервале осуществляется отдача энергии накопленной в индуктивности Ь в конденсатор С и в нагрузку, ток индуктивности убывает, замыкаясь через открывшийся диод УО. Ток диода определяется убывающим током индуктивности (1) = 1-ь (1).
Длительность интервала паузы в режиме прерывистого тока определяется временем снижения тока индуктивности от максимального значения до нуля. В режиме непрерывного тока, когда ток индуктивности не успевает снизиться до нуля к моменту окончания текущего периода коммутации, интервал паузы заканчивается только с началом нового периода. Диод УО, в зависимости от режима работы, закрывается либо вследствие спада тока индуктивности до нуля (рис. 2а), либо из-за начала нового такта коммутации (рис. 2 б).
В режиме прерывистого тока по окончании интервала паузы наступает интервал отсечки (рис. 2а), который длится до конца периода ШИМ. При этом ток индуктивности остается равным нулю 1Ь (1) = (1) = 0, тран-
зистор УТ и диод УО закрыты уут (1) = уш (1) — ус (1). Конденсатор С раз-
ряжается током нагрузки. Длительность интервала отсечки определяется от момента снижения тока индуктивности до нуля в конце интервала паузы до момента окончания периода коммутации. В режиме непрерывного тока интервал паузы длиться до конца периода коммутации и длительность интервала отсечки снижается до нуля = 0, т.е интервал отсечки отсутствует. В общем случае сумма всех интервалов непрерывности равна периоду коммутации /0н + 1арр + tCTF = Т8.
В установившемся режиме токи и напряжения на элементах понижающего преобразователя являются периодическими функциями с частотой коммутации fs (рис. 2), которая определяется частотой управляющих импульсов. При этом ток индуктивности 1Ь (1), напряжение емкости Ус (1) и входное напряжение уш (1) являются непрерывными сигналами и не содержат разрывов. В свою очередь напряжение на транзисторном ключе уут (1), входной ток 1Ш (1) и ток диода (1), входящие в системы (1) и (2),
импульсные разрывные функции времени, что обусловлено их коммутацией и наличием нескольких интервалов непрерывности и 1с^ . (1) имеет единичное значение на интервале управляющего импульса и нулевое значение на интервалах паузы и отсечки на каждом периоде коммутации, она задает длительность управляющего импульса /0н;
0, 1 е[0, tоFF К
1, 1 е [10Ы , 10Ы + t0FF ] ,
0, 1 е [10Ы + t0FF , TS ],
коммутирующая функция й.0р’р’ (1) имеет единичное значение на интервале паузы и нулевые значения на интервалах импульса и отсечки;
<
іСТЕ (ґ) — ІСТЕ (ґ + ТБ ) — 1 — іОЫ (ґ) — іОЕЕ (ґ)
0 ґ є[0, ґОЕЕ ]
0, ґ Є [ґОШ, ҐОШ + ґОЕЕ ]=>
у ґ Є [toы + ґОЕЕ, ТБ ], коммутирующая функция dєTЕ (ґ) имеет единичное значение на интервале отсечки, соответственно в режиме непрерывного тока она равна нулю на всем периоде коммутации.
В результате разрывные напряжение на транзисторном ключе уут (ґ) и ток диода іув (ґ) определятся как линейные комбинации произведений непрерывных переменных и коммутирующих функций
УУТ (ґ) — dOЕЕ(ґ) ‘ У1Ы(ґ) + dЄTЕ (ґ) ‘ [у1Ы (ґ) — УС(ґ)], (3)
ІУБ (ґ ) — [іОЕЕ (ґ)
+ іІєте (ґ)]’ ІЬ (ґ). (4)
Данные выражения описывают значения напряжения на транзисторе и тока диода на различных интервалах непрерывности и соответствуют процессам коммутации транзистора VT и диода VD, которые проиллюстрированы временными диаграммами на рис. 2. Подставим эти выражения
(3), (4) в исходные системы уравнений для мгновенных значений токов и напряжений (1), (2) и получим уравнения движения в переменных состояния, не содержащие промежуточных переменных коммутируемых элементов
^Ь (ґ) — 1′ (ґ) ‘ (ґ) — 1’ і£ (ґ) ‘ Ує (ґ),
іґ Ь Ь
~Т^С (ґ) — у, ‘ ІЬ (ґ) — у, ‘ ІОПТ (ґ),
іґ С С
(5)
(6)
и уравнения выхода
(1) = й0Ы (1)’гЬ (1X У0ит () = Ус ().. Функция
(1) в целом зависит от тока индуктивности 1Ь (1) и имеет единичное значение, пока 1Ь (1) > 0 и равна нулю на интервале отсечки, т.е когда 1Ь (1) = 0, что соответствует нелинейной ступенчатой функции
(ґ) — і£(іЬ(ґ))
(7)
[1, если іЬ (ґ) > 0,
[0, если іЬ (ґ) < 0.
Полученные системы уравнений (5), (6) и выражение (7) для (ґ),
представляют собой полную математическую модель преобразователя в пространстве состояний относительно мгновенных значений токов и напряжений, соответствующую схеме преобразователя (рис. 1). Используя эту модель, можно рассчитывать переходные процессы и установившиеся периодические функции колебаний мгновенных значений токов и напряжений преобразователя с помощью численных методов реализованных в математических пакетах, например, МаШСАО, МаШЬаЬ, МаШешайса. Для удобства имитационного моделирования в таких пакетах как Зішиїіпк, МикіБіш, РБіш, VisSim и наглядности математическая модель представлена в виде структурной схемы на рис. 3.
ШИМ
і
ОЫ
і 1
1
*ОЫ »
ГГ~1
*—►
іОії (ґ)
ґОМ — іОМ ‘ Т
У1Ы (ґ)
X
Уь (ґ)
X
Уопт (ґ) <———
Ус (ґ )
■ф<-
X
(ґ )
-ЬI Уь (ґ )іґ
ІЬ (ґ)
(ІЬ )
ІІМ (ґ)
Ь
Рис. 3. Структурная схема модели понижающего преобразователя напряжения для мгновенных значений сигналов
Полученная математическая модель для мгновенных значений является основой для построения обобщённой усреднённой математической модели понижающего преобразователя напряжения.
Разработанная математическая модель понижающего преобразователя для мгновенных значений параметров позволяет рассчитывать переходные процессы и установившиеся периодические функции колебаний мгновенных значений токов и напряжений преобразователя с помощью численных методов реализованных в математических пакетах, например, МаШСАО, МаШЬаЬ, МаШешайса.
Полученная модель в пространстве состояний относительно мгновенных значений тока дросселя и напряжения конденсатора представляет собой нелинейную динамическую систему с периодически коммутируемыми параметрами. Она является основой для построения обобщенной непрерывной математической модели в усредненных переменных состояния.
Список литературы
1. В.И. Мелешин. Транзисторная преобразовательная техника. Техносфера, 2005. 632 с.
2 В И.Мелешин. Управление транзисторными преобразователями электроэнергии. Техносфера, 2011. 576 с.
3.Г.Белов Структурные динамические модели и частотный метод синтеза двухконтурных систем импульсными преобразователями. Силовая Электроника, № 3’2008.
4.Севернс Р., Блум Г. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания / пер. с англ. М.: Энер-гоатомиздат, 1988.
5.Четти П. Проектирование ключевых источников электропитания. М.: Энергоатомиздат, 1990.
6. Hsu S., Brown A., Rensink L., Middlebrook R. D. Modeling and Analysis of Switching DC-to-DC Converters in Constant-Frequency Current-Programmed Mode // IEEE PESC Proceedings. 1979.
Капустин Игорь Викторович, ведущий инженер, kataevashtyl.com, Россия, Тула, ЗАО «Ирбис-Т»,
Катаев Роман Алексеевич, аспирант, kataevashtyl. com, Россия, Тула, ЗАО «Ирбис-Т»,
Блинов Роман Вадимович, ведущий инженер, kataevashtyl. com, Россия, Тула, ЗАО «Ирбис-Т»
THE MATHEMATICAL MODEL OF A STEP-DOWN VOLTAGE CONVERTER FOR THE INTERMITTENT AND CONTINUOUS CURRENT MODES
I. V. Kapustin, R.A. Kataev, R. V. Blinov
A generalized mathematical model of the step-down DC-DC converter as the control object is proposed. It describes both of the operating mode — intermittent and continuous current, the transition from one mode to another, model is obtained by using the generalized method of averaged state variables and describes the behavior of the average values of the electromagnetic processes, static and dynamic characteristics in any mode.
Key words: switching voltage converter, step-down switching converter, pulse-width modulation, mathematical model, the space of states, PWM, the averaging method.
Kapustin Igor Victorovich, leading engineer, JSC “Irbis-T”, Russia, Tula, JSC “Ir-
bis-T”,
Kataev Roman Alekseevich, postgraduate student, engineer, kataevashtyl. com, Russia, Tula, JSC “Irbis-T”,
Blinov Roman Vadimovich, leading engineer, JSC “Irbis-T”, Russia, Tula, JSC “Ir-
bis-T”
УДК 669.017
СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ БЕЙНИТНЫХ СТАЛЯХ
Н.В. Мельниченко, А.В. Маляров, М.О. Мукосеева,
К.В. Коледенкова
Приводятся особенности структурообразования при бейнитном превращении в низкоуглеродистых низколегированных сталях.
Ключевые слова: структура, бейнит, аустенит, феррит.
К сталям, используемым для производства деталей для газо-нефтепроводов, предъявляются повышенные требования. Высокие прочностные свойства невозможно получить без термической обработки. После упрочняющей термической обработки структура и свойства по сечению изделий толщиной от 18 до 32 мм не однородны. В поверхностных слоях может образовываться мартенсит, ниже по глубине — нижний бейнит, бейнитная структура зернистой морфологии (СЗМ) и феррит. Наиболее предпочтительна СЗМ как с точки зрения технологичности и свариваемости стали, так и ее надежности в эксплуатации [1 — 4]. СЗМ в большом количестве образуется при скорости охлаждения от 2 до 10 оС/с. Распад ау-стенита начинается по границам аустенитных зерен и распространяется к их центру. В отдельных зонах образуются участки аустенита с повышенной концентрацией углерода, приобретая вид островков. В процессе дальнейшего охлаждения часть участков распадается с образованием мартенсита, феррита и цементита или смеси их, а часть сохраняется до полного охлаждения стали. Зерна мезоферрита в основном имеют полиэдрическую форму и различаются размерами в зависимости от времени образования. Они в одних участках примыкают друг к другу, в других выглядят как ост-ровковые включения окруженные мартенситом, образовавшимся в процес-
Преобразователи постоянного тока в постоянный| Пико
DC — DC Converter Трансформаторы используются в повышающих или понижающих преобразователях. Эти трансформаторы могут использоваться в приложениях с самонасыщением или с прямоугольной волной и имеют диапазоны входного напряжения 5 В, 12 В, 24 В и 48 В и выходное напряжение до 300 В постоянного тока. Номинальная мощность составляет до 7,5 Вт для поверхностного монтажа и до 40 Вт для сквозных трансформаторов. Версия трансформатора со сквозным отверстием имеет магнитное экранирование. Преобразователи постоянного тока в постоянный ток компании Pico Electronics работают в диапазоне температур от -55 ° C до + 105 ° C.Все трансформаторы соответствуют стандарту MIL — PRF — 27, класс 5, класс S. Эти сверхминиатюрные трансформаторы рассчитаны на долговечность и сохраняют свои электрические характеристики. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Доступны индивидуальные конструкции для увеличения или уменьшения вторичных напряжений, а также любых конкретных входных напряжений. Pico Electronics является утвержденным источником QPL.
Примечание. Все продукты PICO могут быть изменены в соответствии с вашими требованиями. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения информации.
Чтобы просмотреть полную серию и технические характеристики, щелкните номер детали. Результаты поиска: 246 совпадений на основе вашего выбораКаталожный номер | Входное напряжение (В постоянного тока) | Минимальный диапазон входного напряжения (вольт) | Максимальный диапазон входного напряжения (вольт) | Выходной мост постоянного тока (В) | Д.C. Выходная полная волна (вольт) | Двойной мост постоянного тока (± В) | Выходное напряжение (В) | Максимальная выходная мощность от -55 ° C до + 105 ° C (Вт) | Максимальная выходная мощность от -55 ° C до + 70 ° C (Вт) | Приблизительная частота переключения при самонасыщении (кГц) | Приблизительная частота коммутации прямоугольных импульсов ** | Частота переключения (кГц) | ПЕРВИЧНАЯ ИНДУКТИВНОСТЬ (мкГ @ 0A) | ОТНОШЕНИЕ ОБОРОТОВ (Np / Ns) | ПЕРВИЧНЫЙ DCR (<МОм) | ВТОРИЧНЫЙ DCR (<МОм) | РАЗМЕР | Цена (US $) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
31021 | 5 | 10 | 5 | 5 | 1.5 | 3 | 15 | От 30 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31041 | 5 | 12 | 6 | 6 | 1.5 | 3 | 15 | От 30 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31061 | 5 | 28 | 14 | 14 | 1.5 | 3 | 15 | От 30 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31081 | 5 | 48 | 24 | 24 | 1.5 | 3 | 20 | От 40 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31101 | 5 | 100 | 50 | 50 | 1.5 | 3 | 20 | От 40 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31121 | 12 | 12 | 6 | 6 | 1.5 | 3 | 15 | От 30 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31141 | 12 | 24 | 12 | 12 | 1.5 | 3 | 15 | От 30 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31161 | 12 | 28 | 14 | 14 | 1.5 | 3 | 15 | От 30 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31181 | 12 | 48 | 24 | 24 | 1.5 | 3 | 20 | От 40 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 | ||||||||
31201 | 12 | 100 | 50 | 50 | 1.5 | 3 | 20 | От 40 тыс. До 60 тыс. | 1 | 76.20 |
Страниц
Понижающий преобразователь напряжения, используемый для преобразования приемной катушки …
Контекст 1
… L r — индуктивность приемной катушки, а C eq — эквивалентная емкость конденсатора C r в параллельно результирующей емкости преобразователя напряжения и емкости перехода выпрямительных диодов. Поскольку эквивалентная емкость преобразователя напряжения и выпрямителя составляет около 150 пФ, а индуктивность приемной катушки составляет 802 нГн, из (1) необходимое значение емкости C r составляет 820 пФ для достижения резонансной частоты 5. .7 МГц. Выпрямленное напряжение LC-резонансного контура составляет около 12,5 В, когда приемная катушка расположена в центре первичной катушки. Напряжение питания для схемы драйвера MOS-FET установлено примерно на 8 В. Поскольку для схемы генератора импульсов требуется уровень напряжения около 50 В постоянного тока для генерации импульса 50 В для возбуждения ультразвукового преобразователя, для ступенчатого изменения требуется умножитель напряжения 4х. до напряжения приемной катушки. На рис. 4 показан двухступенчатый каскадный умножитель напряжения Грайнахера, который увеличивает и выпрямляет напряжение приемной катушки примерно до 50 В постоянного тока.Другие части имплантируемой цепи требуют более низких уровней напряжения. Понижающий преобразователь напряжения, сделанный из энергоэффективных емкостных делителей напряжения, используется для понижения напряжения на катушке примерно до ± 6 В (рис. 5). Линейные регуляторы напряжения с малым падением напряжения используются для регулировки напряжения до желаемых уровней для различных частей схемы. Как повышающие, так и понижающие преобразователи состоят из простых конденсаторно-диодных цепей, а не из понижающих или повышающих преобразователей мощности, которые содержат индуктивные компоненты, которые обычно изготавливаются из материалов, несовместимых с MR.Более того, неферритовые индукторы, совместимые с MR, не подходят для повышающих преобразователей и особенно не подходят для устройств с ограниченными размерами из-за их громоздких размеров. Скорее, в настоящей конструкции приемная катушка может находиться в непосредственной близости с проводом первичной катушки. В этой конфигурации индуцированное напряжение на приемной катушке может быть значительно больше обычного. Для предотвращения чрезмерного прохождения тока предохранитель [22], включенный последовательно с резонирующей приемной катушкой, может обеспечить защиту.Последовательность работы каждого схемного модуля в приемнике-генераторе импульсов и запуск генератора управляются микроконтроллером (MCU). В прототипе устройства, показанном на рис. 3, используется 8-битный микроконтроллер MC9S08 с низким энергопотреблением (Freescale Semiconductor inc., Остин, Техас). Генератор импульсов состоит из двух полевых МОП-транзисторов в полумостовой конфигурации и генерирует положительный импульс с амплитудой 50 В, шириной импульса 500 нс и частотой повторения 10 Гц для управления преобразователем с частотой 5 МГц. Преобразователь используется для преобразования электрического импульса в механическую волну, а также преобразует ультразвуковое эхо обратно в электрический сигнал.Принятый сигнал от преобразователя обычно содержит несколько колебаний на резонансной частоте преобразователя, заключенных в огибающую приблизительно гауссовой формы. Принятый сигнал усиливается на 20 дБ с помощью операционного усилителя OPA890 в корпусе SOT-23 от Texas Instruments (Даллас, Техас), а его огибающая извлекается детектором огибающей. Усилитель защищен схемой ограничения напряжения, чтобы предотвратить его повреждение высоковольтным импульсом, генерируемым генератором импульсов.Затем огибающая эхо-сигнала модулируется до несущей 125 МГц частотным модулятором с использованием генератора, управляемого напряжением (ГУН). Модулированный сигнал усиливается на 35 дБ с помощью двухкаскадного ВЧ усилителя и передается через монопольную антенну длиной около 4 см. Вся имплантируемая схема работает внутри первичной катушки с высокочастотным током, которая генерирует магнитное поле для передачи энергии. Это поле может существенно мешать принимаемому ультразвуковому сигналу и РЧ усилителю в имплантируемой цепи.Чтобы решить эту потенциальную проблему, вводится временное окно простоя для передачи энергии, когда ультразвуковой приемник работает. Внутри этого временного окна ток первичной обмотки и ее индуцированное магнитное поле временно отключаются. Продолжительность этого периода времени определяется максимальным обнаруживаемым расстоянием системы генератор-приемник. При проектировании системы мы установили максимальное расстояние обнаруживаемых объектов равным 15 см. Поскольку скорость звука в мягких тканях составляет около 1540 м / с, соответствующее время пролета ультразвукового сигнала составляет около 195 мкс.Следовательно, период времени работы усилителя ультразвукового приемника, который совпадает с временным окном простоя для передачи энергии, установлен на 200 мкс. Как показано на рис. 3, сигналы синхронизации генерируются микроконтроллером с низким энергопотреблением. Микроконтроллер работает непрерывно, когда на него подается достаточное питание от приемной катушки. Потребляемая мощность микроконтроллера составляет около 12 мВт. Керамический конденсатор емкостью 2,2 мкФ и площадью основания 1,6 × 0,8 мм2 используется для поддержания постоянного напряжения во время окна простоя.Имплантируемая схема отправляет и принимает ультразвуковые сигналы 10 раз в секунду, и ее работа синхронизируется с амплитудно-модулированным первичным током. На рис. 6 показана временная последовательность каждого цикла приема импульсов. Каждый цикл приема импульсов инициируется синхроимпульсом AM-сигнала. После синхронизации имплантируемой схемы с первичным сигналом включаются регуляторы мощности для подачи напряжения на усилители и драйвер MOSFET в имплантируемом устройстве. Через 200 мкс после включения регуляторов срабатывает импульсный генератор и посылает импульс 50 В на ультразвуковой преобразователь.Этот период времени в 200 мкс позволяет выходам регулятора достичь желаемых уровней напряжения до того, как сработают генератор импульсов и приемник. Стабилизатор напряжения для драйвера MOSFET отключается после отправки импульса для экономии энергии, получаемой приемной катушкой. В то же время усилители эха и РЧ включены на 200 мкс. Этот период 200 мкс совпадает с временным окном простоя для передачи энергии от первичной обмотки. В течение этого периода ультразвуковой приемник улавливает эхо-сигнал, усиливает и извлекает огибающую эхо-сигнала, а огибающая эхо-сигнала модулируется по частоте на несущей и передается на внешний базовый приемник.По истечении этого периода усилители и регуляторы напряжения снова отключаются, а конденсаторы на выходах выпрямителя заряжаются в течение 99,58 мс перед приемом следующего импульса …
Повышающие и понижающие двухсторонние преобразователи и трансформаторы напряжения
Продукция 1-39 из 39
Сортировать по … БрендуНазвание продуктаНовейшие продуктыЦена от низкой к высокойЦена от высокой к низкойЛучшие продавцы
Показать 48 на страницу 96 на страницу 144 на страницу 192 на страницу 240 на страницу
Быстрый просмотрНаличие: Есть в наличии
Симран Номер товара: THG15000UD —ДАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ БУДЕТ РАБОТАТЬ С НАПРЯЖЕНИЕМ США НА 110 НАПРЯЖЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ 220 НАПРЯЖЕНИЯ.НЕ БУДЕТ РАБОТАТЬ С НАПРЯЖЕНИЕМ USA 220. Этот преобразователь должен быть АППАРАТНЫМ * На этом преобразователе нет выходов * Переключатель выбора напряжения расположен на передней панели. Мощность 15000 Вт. Для непрерывного использования. Должен быть подключен. На этом конвертере нет розеток. Вы не можете ничего подключить к нему. Вы должны использовать провода питания и заземления под напряжением, чтобы подключить его к источнику питания, а затем к вашему объекту / дому / трейлеру / и т. Д. Преобразует …
Быстрый просмотрНаличие: Есть в наличии
Симран Номер позиции: AC200W —Этот сверхмощный преобразователь напряжения непрерывного действия может использоваться как с частотой 50 Гц, так и с частотой 60 Гц.Он будет повышать однофазный уровень с 110/120 В до однофазного 220/240 В ИЛИ понижать с 220/240 до 110/120 В. Он имеет переключатель ВКЛ / ВЫКЛ с контрольной лампой. На передней панели блока есть две розетки — по одной на каждое напряжение 110/120 В и 220/240 В. Розетка 220/240 В представляет собой запатентованную в США универсальную выходную розетку, которая поддерживает все типы вилок, кроме большой вилки из Южной Африки. Изолированный …
Быстрый просмотрНаличие: Есть в наличии
Симран Номер позиции: AC2000W —Этот сверхмощный преобразователь напряжения непрерывного действия может использоваться как с частотой 50 Гц, так и с частотой 60 Гц.Он будет повышать однофазный уровень с 110/120 В до однофазного 220/240 В ИЛИ понижать с 220/240 до 110/120 В. Он имеет переключатель ВКЛ / ВЫКЛ с контрольной лампой. На передней панели блока есть четыре розетки — две розетки на 110/120 В и две розетки на 220/240 В. Розетки 220 В / 240 В представляют собой запатентованную в США универсальную выходную розетку, которая поддерживает все типы вилок, кроме большой вилки из Южной Африки и …
Быстрый просмотрНаличие: Есть в наличии
Симран Номер позиции: AC300W —ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ 300 ВАТТ Этот преобразователь идеально подходит для большинства моторизованных приборов и электроники.Невозможно записать здесь, на этой странице, все элементы, которые могут или не могут работать с этим конвертером. Единственный надежный способ узнать, совместимо ли ваше устройство с этим преобразователем, — это проверить, насколько он мощный. На каждом приборе и электронном устройстве есть небольшая этикетка с информацией об этом элементе. Пожалуйста, ищите этот ярлык на задней или нижней стороне вашего товара …
Быстрый просмотрНаличие: Есть в наличии
Симран Номер позиции: AC-3000W —Идеально подходит практически для любого устройства среднего размера или электроники! Этот преобразователь обычно используется с пылесосами, осветительными электроинструментами, телевизорами, небольшими холодильниками, блендерами, миксерами, кухонными комбайнами и другими подобными приборами, которые потребляют менее 2500 Вт.Этот преобразователь никогда не должен использоваться примерно на 80% от его общей мощности 3000 Вт. Пожалуйста, подумайте о переходе на преобразователь на 4000 Вт, если ваше устройство или электроника потребляют около 3000 Вт. Этот преобразователь …
Быстрый просмотрНаличие: Есть в наличии
Симран Номер позиции: AC3000W —Этот сверхмощный преобразователь напряжения непрерывного действия может использоваться как с частотой 50 Гц, так и с частотой 60 Гц.Он будет повышать однофазный уровень с 110/120 В до однофазного 220/240 В ИЛИ понижать с 220/240 до 110/120 В. Он имеет переключатель ВКЛ / ВЫКЛ с контрольной лампой. На передней панели блока есть четыре розетки — две розетки на 110/120 В и две розетки на 220/240 В. Розетки 220 В / 240 В представляют собой запатентованную в США универсальную выходную розетку, которая поддерживает все типы вилок, кроме большой вилки из Южной Африки и …
Бак-преобразователи
Фиг.3.1.1 Понижающий преобразователь
- Изучив этот раздел, вы сможете:
- Понять принципы работы понижающих преобразователей.
- • Коммутационный транзистор.
- • Цепь маховика.
- Обратите внимание на ограничения выходного напряжения.
- Распознавайте разные источники входного сигнала.
- Поймите взаимосвязь между шириной импульса переключения и выходным напряжением.
Понижающий преобразователь
Понижающий преобразователь используется в цепях SMPS, где выходное напряжение постоянного тока должно быть ниже входного напряжения постоянного тока. Вход постоянного тока может быть получен от выпрямленного переменного тока или от любого источника постоянного тока. Это полезно в тех случаях, когда не требуется гальваническая развязка между коммутационной схемой и выходом, но если на входе используется выпрямленный источник переменного тока, изоляция между источником переменного тока и выпрямителем может быть обеспечена с помощью разделительного трансформатора сети.
Коммутационный транзистор между входом и выходом понижающего преобразователя постоянно включается и выключается с высокой частотой. Для поддержания непрерывной выходной мощности схема использует энергию, запасенную в катушке индуктивности L, во время периодов включения переключающего транзистора, чтобы продолжать питать нагрузку в периоды отключения. Работа схемы зависит от того, что иногда также называют схемой маховика. Это связано с тем, что схема действует скорее как механический маховик, который при регулярных импульсах энергии продолжает плавно вращаться (отдавать энергию) с постоянной скоростью.
Вход переменного или постоянного тока
Понижающий преобразователь — это форма преобразователя постоянного тока в постоянный, который может принимать входной сигнал непосредственно от источника постоянного тока, такого как аккумулятор. На входе также может быть постоянный ток, полученный от сети переменного тока (линии), как показано на рис. 3.1.1, через схему выпрямителя / накопительного конденсатора. Вход переменного тока в схему выпрямителя может быть переменным током высокого напряжения непосредственно от сети переменного тока или, альтернативно, с более низким напряжением через понижающий трансформатор. Как бы ни был получен постоянный ток, подаваемый на понижающий преобразователь, он затем преобразуется в высокочастотный переменный ток с помощью переключающего транзистора или «прерывателя», управляемого прямоугольной волной (обычно с широтно-импульсной модуляцией).Это приводит к возникновению высокочастотной волны переменного тока, которая затем может быть повторно преобразована в постоянный ток гораздо более эффективным способом, чем это было бы возможно в схемах, описанных в модуле 1 источника питания.
Операция понижающего преобразователя
Рис. 3.1.2 Время включения транзистора
Как показано на рис. 3.1.1, схема понижающего преобразователя состоит из переключающего транзистора вместе со схемой маховика (D1, L1 и C1). Пока транзистор включен, через нагрузку через катушку индуктивности L1 проходит ток.Действие любого индуктора противодействует изменениям тока, а также действует как накопитель энергии. В этом случае предотвращается немедленное увеличение выходного сигнала переключающего транзистора до его пикового значения, поскольку в катушке индуктивности накапливается энергия, полученная от увеличивающегося выхода; эта накопленная энергия позже возвращается обратно в схему в качестве обратной ЭДС. поскольку ток от переключающего транзистора быстро отключается.
Период включения транзисторного переключателя
Таким образом, как показано на рис. 3.1.2, когда переключающий транзистор включен, он снабжает нагрузку током.Первоначально ток в нагрузке ограничен, так как энергия также накапливается в L1, поэтому ток в нагрузке и заряд на C1 постепенно нарастают в течение периода «включения». Обратите внимание, что в течение всего периода включения на катоде D1 будет большое положительное напряжение, поэтому диод будет смещен в обратном направлении и, следовательно, не будет играть никакой роли в действии.
Рис. 3.1.3 Переключение периода «выключения» транзистора
Период выключения транзисторного переключателя
Когда транзистор выключается, как показано на рис.1.3 энергия, накопленная в магнитном поле вокруг L1, возвращается обратно в цепь. Напряжение на катушке индуктивности (обратная ЭДС) теперь имеет обратную полярность по отношению к напряжению на L1 в течение периода включения, и в коллапсирующем магнитном поле доступно достаточно накопленной энергии для поддержания протекания тока в течение, по крайней мере, части времени. транзисторный ключ открыт.
Задний э.д.с. от L1 теперь заставляет ток течь по цепи через нагрузку и D1, который теперь смещен в прямом направлении.Как только индуктор вернул в цепь большую часть своей запасенной энергии и напряжение нагрузки начинает падать, заряд, накопленный в C1, становится основным источником тока, поддерживая ток, протекающий через нагрузку, до начала следующего периода включения.
Общий эффект от этого заключается в том, что вместо большой прямоугольной волны, появляющейся на нагрузке, остается только пульсирующая форма волны, то есть треугольная волна с небольшой амплитудой и высокой частотой с уровнем постоянного тока:
V OUT = V IN x (Время включения сигнала переключения (t ON ) / периодическое время сигнала переключения (T))
или:
Фиг.3.1.4 Понижающий преобразователь
Следовательно, если сигнал переключения имеет отношение метки к пространству 1: 1, выход V OUT из схемы понижающего преобразователя будет иметь значение V IN x (0,5 / 1) или половину от V IN . Однако, если отношение метки к пространству сигнала переключения изменяется, возможно любое выходное напряжение от приблизительно 0 В до В IN .
Просмотрите пути тока в периоды включения и выключения переключающего транзистора.
Посмотрите, как магнитное поле вокруг индуктора растет и схлопывается, и наблюдайте за изменением полярности напряжения на L.
Наблюдайте за эффектом пульсации во время включения и выключения переключающего транзистора.
Обратите внимание, что действия, показанные на рис. 3.1.4, сильно замедляются; транзитор обычно включается и выключается с частотой 20 кГц или быстрее.
Рис. 3.1.5 Понижающий преобразователь для отрицательных материалов
Во многих сложных схемах основной источник постоянного тока может иметь слишком высокое напряжение для некоторых частей схемы. Например. напряжение питания 24 В постоянного тока для выходного каскада может потребоваться понизить до 5 В или 3.3 В для логических схем, управляющих выходным каскадом. В некоторых цепях может также возникнуть необходимость в обслуживании отрицательных источников питания. В таких условиях можно использовать схему, показанную на рис. 3.1.5. Это включает в себя изменение положения L1 и D1 и изменение полярности C по сравнению со схемой на рис. 3.1.2. Эта разновидность базового понижающего преобразователя теперь инвертирует положительный вход постоянного тока для создания отрицательного напряжения в диапазоне от 0 В до -В IN .
Как работает Рис. 3.1.5
Когда транзисторный ключ включается, на L1 подается положительное напряжение питания.В этот момент диод D1 смещен в обратном направлении, поэтому ток питания не может достичь выхода, но заряжает L1, создавая вокруг него магнитное поле. Обратите внимание, что напряжение на L1 в это время заставляет верх индуктора быть положительным по отношению к линии 0 В.
Однако, когда входной транзистор выключается, магнитное поле вокруг L1 начинает разрушаться и, таким образом, вызывает изменение напряжения на L1, которое теперь делает верхнюю часть L1 отрицательной по отношению к 0 В. В это время D1 становится смещенным в прямом направлении и проводит ток, заставляя конденсатор C1 повышать напряжение, создавая отрицательное выходное напряжение на нагрузке.Фактическое значение отрицательного выходного напряжения будет обратным некоторой части входного напряжения и будет зависеть от отношения метки к пространству входного переключателя, приложенного к прямоугольному сигналу, который будет сигналом с широтно-импульсной модуляцией, обычно работающим с постоянной частотой. на десятках кГц.
Преобразователи с гистерезисным режимом
: раскрытие тайны, часть 1
Во многих учебниках и технических статьях объясняется, как работают элементы управления в режиме напряжения (VM) 1 и текущего режима (CM) 2 .Однако существует не так много информации об управлении HM, хотя многие недавно выпущенные ИС SMPS основаны на управлении HM.
В этой серии статей будет сравниваться управление HM с хорошо известными элементами управления VM и CM с различных технических точек зрения. Цель состоит в том, чтобы предоставить полную картину преобразователей HM, устраняя пробелы в существующих ресурсах управления HM.
Развитие регуляторов напряжения
Давайте сначала рассмотрим диаграмму развития регуляторов напряжения, особенно понижающих (входное напряжение> выходное напряжение) ( Рис.1 ). Хотя он может неточно отображать историю, Рис. 1 иллюстрирует технические тенденции и сходство каждого узла.
Внутри каждой основной ветви линейного регулятора (LDO) и импульсного регулятора, показанных на рис. Рис. 1 , LDO нижнего узла и адаптивный Ton HM являются более новыми, распространенными технологиями. В ветви переключения-регулятора не показана самая старая технология: узел управления HM bang-bang.
1. Схема эволюции понижающих регуляторов напряжения.На Рисунке 2 показаны поколения понижающих импульсных регуляторов с шагом примерно в пять лет. Bang-bang control было первым поколением импульсных регуляторов. Когда в 1995 году переключение регуляторов распространилось на такие приложения, как персональные компьютеры и мобильные телефоны, быстрое управление стало очень популярным. В конце концов, управление ударами было заменено виртуальной машиной, которая стала популярной около 2000 года из-за своего более предсказуемого поведения (благодаря операции с фиксированной частотой). CM заняла лидирующую позицию в период с 2005 по 2010 год благодаря своим характеристикам простоты проектирования — в большей степени, чем VM.Наконец, адаптивное управление временем включения HM в настоящее время является самым популярным импульсным стабилизатором из-за его простоты и быстрого отклика по сравнению с CM. Это второй поворот HM в мейнстриме, улучшенный последними технологиями времен VM и CM. Интересно отметить, что совсем недавно продукты с более высокой производительностью начали повторно использовать виртуальные машины, которые могут стать вторым витком виртуальных машин.
2. Тенденции методов управления.Основы понижающих преобразователей
Как показано в Рис.3 , независимо от их режимов управления, понижающий преобразователь состоит из трех блоков:
- Блок модулятора, который генерирует импульсные последовательности своего входного напряжения как высокого уровня (A) и напряжения земли как сигналов низкого уровня.
- Блок LC-фильтра, который усредняет последовательность импульсов от модулятора 1.
- Блок обратной связи и компенсации контура, который генерирует управляющий сигнал V C , сравнивая его выходное напряжение с его опорным напряжением.
Чтобы сравнить преобразователь HM с преобразователями VM или CM, На рис. 3 показан импульсный модулятор, а не широтно-импульсный модулятор (PWM). Если LC-фильтр преобразует последовательность импульсов из этого блока импульсного модулятора в надлежащее выходное напряжение, эта последовательность импульсов не обязательно должна быть паром ШИМ. В преобразователе HM его последовательность представляет собой разновидность частотно-импульсной модуляции (ЧИМ). Я изучу это дальше в следующих разделах.
Устойчивое состояние понижающего преобразователя
В Рис.3 , блок LC-фильтра усредняет высокую / низкую плотность формы волны V SW : результат — V OUT . Рисунок 4 иллюстрирует взаимосвязь между V SW и V OUT , где плотность импульсов V SW преобразуется в V OUT . На рис. 4 показаны четыре различных прогона моделирования. При использовании ШИМ-управления в VM или CM эта плотность называется рабочим циклом, как показано в уравнении 1.
D × V IN = V OUT (1)
Где:
D = Рабочий цикл
4.Режим импульсной модуляции и выходное напряжение.
В случае устройств HM D представляет плотность последовательности импульсов. Хотя почти во всех случаях D означает рабочий цикл и подразумевает использование ШИМ. В остальной части этой серии символ D будет использоваться для всех режимов управления, включая случаи HM, если только он не имеет решающего значения для объяснения систем HM. Все понижающие преобразователи работают в условиях Уравнения 1, независимо от метода управления.
Частота переключения и LC-фильтр
Чтобы понижающий преобразователь работал, важно поддерживать частоту коммутации, f SW , значительно выше точки среза его LC-фильтра, f LC :
В противном случае последовательность импульсов плохо усредняется, что приводит к сильным колебаниям формы волны на ее выходном напряжении.Обычная рекомендация — установить f SW как минимум в 10 раз быстрее, чем f LC ; 50 раз — хороший ориентир, как показано в уравнении 3:
.
5. Отношение fSW и fLC к пульсации на выходе.
На рис. 5 показана разница между f SW и f LC при простом моделировании. В этих симуляциях используется пара LC с индуктивностью 1 мкГн и конденсатор 10 мкФ с f LC = 50 кГц; рабочий цикл переключения регулируется на уровне 50%.Очевидно, кривая 2 × f LC (f SW = 100 кГц) не регулирует его выход. Кривая 10 × f LC (f SW = 500 кГц) почти не регулирует выходной сигнал, но показывает видимую пульсацию в этой шкале. Кривая 50 × f LC (f SW = 2,5 МГц) показывает невидимую пульсацию, а выходной сигнал хорошо регулируется.
Возмущение на ШИМ и ЧИМ
При проектировании системы стабилизатора напряжения в виде рис.3 , вы можете изменить или сдвинуть эти основные параметры во время операции регулирования:
- Входное напряжение, В IN
- Выходной ток, I OUT
- Температура окружающей среды, Т A
Влияние V IN очевидно из уравнения 1: V OUT изменяется пропорционально V IN . При изменении V IN регулятору необходимо отрегулировать его плотность D. Третий параметр, T A , изменяет все параметры системы, зависящие от температуры, и результат изменения T A может значительно отличаться.Подробное описание выходит за рамки этой статьи, но имейте в виду, что любое изменение в T A заставляет V OUT повышаться или понижаться.
Второй параметр, I OUT , немного сложен в системе понижающего преобразователя. Уравнение 1 не содержит каких-либо параметров тока, что означает, что преобразователь не является функцией I OUT в его стабильной работе. Идеальные результаты моделирования рис. 4 и 5 не показывают различий с разными значениями постоянного тока катушки индуктивности, например, при 0 A, 1 A, 10 A — даже 100 A.Когда значение тока нагрузки изменяется (блок нагрузки, Рис. 3 ), I OUT вызывает возмущение системы, которое обычно называется переходным процессом нагрузки. Увеличение I OUT снижает выходное напряжение; уменьшение I OUT увеличивает выход.
6. Преобразователь напряжения следует за переходным процессом нагрузки.Таким образом, любое возмущение системного параметра приводит к изменению выходного напряжения. Основная цель регулятора напряжения — отрегулировать выходное напряжение, чтобы оно оставалось на заданном значении.Для достижения этой цели блок импульсного модулятора изменяет свою плотность выходных импульсов: временная более высокая плотность подталкивает выходной сигнал вверх, а временная более низкая плотность снижает выходную мощность.
Поскольку VM и CM являются системами с фиксированной частотой переключения, это действие по регулировке напряжения является изменением режима ШИМ. На рис. 6 показан идеальный результат моделирования, показывающий, как изменение коэффициента заполнения следует за возмущением I OUT . Когда I OUT начинает увеличиваться (на 550 мкс), V OUT начинает падать, поскольку заряд, хранящийся в C OUT , поддерживает увеличение потребности I OUT .В ответ блок ШИМ увеличивает свою импульсную нагрузку, чтобы временно установить целевое значение V OUT выше. В конце концов, это недобор достигает своего дна, когда ток индуктора, I L , и выходной ток, I OUT , равны (пунктирная линия около 560 мкс). По мере дальнейшего увеличения постоянного тока катушки избыточный ток (I L — I OUT ) заряжает выходной конденсатор, что означает, что выходное напряжение начинает восстанавливаться до своего целевого значения. Тем временем долг возвращается к своему стабильному состоянию (период от 570 мкс до 600 мкс).При 600 мкс I OUT начинает уменьшаться, чтобы временно установить более низкую нагрузку. Поскольку эта имитационная модель виртуальной машины поддерживает как режим работы 0%, так и режим работы 100%, импульсы не помещаются в периоды между 550 мкс и 560 мкс и между 600 мкс и 610 мкс.
7. Преобразователь гистерезисного режима следует за переходным процессом нагрузки.При событии возмущения адаптивное постоянное время включения HM-преобразователь не может изменить свой период включения, потому что это постоянное управление временем включения. Таким образом, устройство HM изменяет свою частоту переключения для регулировки выходного напряжения. Рисунок 7 показывает идеальный результат моделирования. Поведение преобразователя HM почти такое же, как и в предыдущем примере VM в Рис. 6 ; Единственное отличие состоит в том, что меняется частота переключения, а не изменяется длительность импульса. В Рис. 7 частота переключения увеличивается, а плотность импульсов увеличивается примерно на 550 мкс и 620 мкс. Эта область 550 мкс отличается от Рис. 6 , , который показывает постоянную частоту импульса с более высоким коэффициентом заполнения.
8. Результаты моделирования. (а) ШИМ с изменяющейся продолжительностью включения. (б) ЧИМ с изменяющейся частотой.Различные результаты моделирования в рис. 8a и 8b иллюстрируют, что как ШИМ, так и модуляция ЧИМ могут генерировать одно и то же выходное напряжение в макро-виде для синусоидальных плавных изменений коэффициента заполнения или плотности. Хотя два результата выглядят как идентичные формы сигналов, рис. 8a, состоит из ШИМ с изменяющейся шириной импульса, а (рис. 8b) состоит из постоянных импульсов времени включения с изменяющейся частотой.Из-за постоянной частоты фиг. 8a показывает последовательную зеленую линию графика, но фиг. 8b ясно показывает изменение плотности при изменении частоты. Кроме того, в области низких частот, обведенной кружком на фиг. 8b , кривая достигает предела ЖК-фильтра, показанного на фиг. 5 , что приводит к появлению ЖК-звона на форме выходного сигнала.
Часть 2 сравнивает фактические формы сигналов переходных процессов образцов устройств VM / CM / HM и подробно рассматривает быстрые переходные характеристики регулятора HM.
Стабильность понижающих преобразователей и LC-фильтров
Общие сведения в VM / CM / HM
Понижающие преобразователи всех видов колеблются в этой последовательности, если вы не выполните надлежащую компенсацию контура:
- Импульсный модулятор выдает последовательность импульсов, В SW
- Катушка индуктивности L имеет угол наклона 90 град. фазовый сдвиг от напряжения, В SW , до тока, I L
- Выходной конденсатор C OUT имеет угол 90 ° C.фазовый сдвиг от тока I L к напряжению, В COUT
- Сигнал обратной связи по напряжению поступает на отрицательный (сдвиг на 180 градусов) вход блока усилителя ошибки
Следуя приведенной выше последовательности, Рис. 9 показывает 360 град. сдвиг в колебании. Таким образом, все режимы управления обеспечивают схему компенсации петли, чтобы избежать этих 360 градусов. сменить ситуацию. В разных режимах управления используются разные схемы компенсации контура, которые будут в подразделах ниже.
Часть 3 подробно рассматривает стабильность понижающего преобразователя.
Старая и окончательная компенсация
Многие инженеры помнят, что компенсация контура стала приоритетом, когда популярность керамических конденсаторов возросла. Также верно и то, что до эры керамических конденсаторов использование электролитических или танталовых конденсаторов давало хороший бонус в виде более высокого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR). При определенных более высоких значениях ESR выходной конденсатор C OUT превращается в резистор (= ESR) на своей резонансной частоте, как выражено в уравнении 4:
.
Когда f COUT ниже полосы пропускания контура управления, выходной LC-фильтр преобразователя становится парой индуктивности (L) и сопротивления (R), а не LC, который сдвигается только на 90 градусов.После объединения этого с эффектом отрицательной входной клеммы общий фазовый сдвиг все еще не достигает –360 градусов. и система не колеблется.
Например, конденсатор 47 мкФ с ESR 0,2 Ом имеет резонансную частоту 17 кГц, что достаточно мало по сравнению с полосой частот многих регуляторов.
Другой способ взглянуть на эту ситуацию состоит в том, что ток катушки индуктивности I L контролируется чувствительным резистором R ESR , когда C OUT замыкается на переменном токе.Как очень грубая категоризация, это расширенный вариант CM.
Несмотря на то, что в производстве используются керамические конденсаторы, это хороший метод отладки схемы для использования с конденсаторами с более высоким ESR.
Компенсация VM, CM и HM
Компенсация VM
Сетевая схема компенсации типа III 3 широко используется для стабилизации преобразователей VM ( Рис. 11 ). Короче говоря, компенсация типа III — это искусственная подстройка сигнала обратной связи преобразователя VM, основанная на теориях контура управления.Используя усиление усилителя ошибки, эта схема типа III перематывает фазу сигнала обратной связи, чтобы избежать ситуации положительной обратной связи.
11. Преобразователь напряжение-режим с компенсацией III типа.Как показано на Рис. 11 , компенсационная сеть типа III довольно сложна, как и расчет значений компонентов.
Компенсация CM
Многие преобразователи CM используют компенсацию типа II 4 ( Рис. 12 ). Ключевой концепцией управления CM является устранение смещения на 90 ° тока катушки индуктивности за счет наличия внутренней токовой петли в токовой петле и блоке импульсного модулятора.Когда токовый контур замкнут и работает, индуктор становится источником тока, и общий контур не достигает 360 градусов. сдвиг.
12. Токовый преобразователь с компенсацией типа II.Компенсация HM
Преобразователи с гистерезисным режимом обычно компенсируются конфигурацией, называемой схемой ввода пульсаций ( Рис. 13a, ). Концепция схемы инжекции пульсаций основана на методе измерения тока индуктора с согласованным сопротивлением постоянному току (DCR), показанном на рис.13b . В рис. 13b , напряжение на C S пропорционально току индуктора при выполнении уравнения 5:
.13. Компенсация гистерезисного режима. (а) Преобразователь гистерезисного режима с инжекцией пульсаций. (b) Согласованное измерение тока индуктора DCR.
В рис. 13a нет необходимости соблюдать уравнение 5, но суть схемы ввода пульсаций состоит в том, чтобы получить информацию о токе катушки индуктивности и передать ее в сигнал обратной связи. Как и в рис.10 , схема ввода пульсаций использует информацию о токе катушки индуктивности для обеспечения стабильности. Это еще одна значительно расширенная вариация CM.
Список литературы
- Дэниел Микс. Анализ стабильности контура понижающего стабилизатора в режиме напряжения с различными типами выходных конденсаторов — в непрерывном и прерывистом режимах, Отчет по применению Texas Instruments (SLVA301), апрель 2008 г.
- Тимоти Хегарти. Анализ стабильности управления в режиме тока для преобразователей постоянного / постоянного тока (часть 1), How2Power, июнь 2014 г.
-
SW Lee, Демистификация компенсаторов типа II и типа III с использованием операционных усилителей и OTA для преобразователей постоянного / постоянного тока, Отчет по применению Texas Instruments (SLVA662), июль 2014 г.
-
Нин Тан, Разработка сверхбыстрого отклика контура с компенсацией типа III для понижающих преобразователей в режиме тока, Отчет по применению Texas Instruments (SLVA352A), сентябрь 2010 г.
Ищете запчасти? Перейдите к источнику ESB .
Об авторе
Масаси Ногава — старший системный инженер в группе управления питанием Texas Instruments, где он отвечает за линейку продуктов SWIFT. Масаши получил степени бакалавра и магистра электротехники в Университете электросвязи в Токио, а также имеет шесть патентов в США. С Масаши можно связаться по адресу [email protected] Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный ток
| Протокол
Понижающие преобразователигенерируют выходное напряжение постоянного тока, которое меньше входного постоянного.Другими словами, понижение или понижение напряжения питания. Обычно используемые линейные регуляторы понижают напряжение, рассеивая мощность в виде тепла в резисторе, что становится очень неэффективным из-за большой разницы между входным и выходным напряжениями. В то время как резистивные компоненты тратят энергию из-за джоулева нагрева, понижающие преобразователи используют реактивные компоненты, которые в идеале не рассеивают мощность и, следовательно, могут эффективно снижать напряжение с соответствующим увеличением доступного тока. В понижающем преобразователе переключатель улавливает источник постоянного тока, чтобы создать переменный ток на входе фильтра нижних частот.Фильтр нижних частот состоит из катушки индуктивности и конденсатора и извлекает среднее напряжение с небольшими потерями из-за паразитных сопротивлений. В результате выходное напряжение меньше или равно входному напряжению. Это видео проиллюстрирует конструкцию понижающего преобразователя и исследует, как изменение рабочего состояния преобразователя влияет на его выходное напряжение.
В этой схеме понижающего преобразователя используется электронный переключатель для подключения и отключения индуктора от источника постоянного тока.Этот переключатель может быть биполярным транзистором, полевым МОП-транзистором или другим подобным электронным устройством. Катушка индуктивности и конденсатор составляют фильтр нижних частот с диодом, обеспечивающим путь для тока катушки индуктивности при разомкнутом переключателе. Выход фильтра нижних частот подключен к нагрузке. Последовательность цифровых импульсов открывает или закрывает переключатель с коэффициентом заполнения D, который представляет собой отношение времени включения к периоду. Когда переключатель замкнут, вход фильтра нижних частот подключается к напряжению питания V in. Диод становится смещенным в обратном направлении и не проводит, и ток течет через катушку индуктивности.Когда переключатель разомкнут, этот ток катушки индуктивности должен продолжаться в том же направлении, и диод становится смещенным в прямом направлении, образуя полную токовую петлю. На входе в фильтр нижних частот эта коммутация переключателя создает прямоугольную волну, которая колеблется между V in примерно с нулевым вольт. За исключением некоторой пульсации, выходной сигнал фильтра представляет собой среднее значение прямоугольной волны, которая увеличивается с увеличением коэффициента заполнения. При достаточно высоких частотах переключения время заряда и разряда конденсаторов невелико.Таким образом, пульсации напряжения становятся небольшими, и в результате получается чистый выход постоянного тока, пониженный по сравнению с входом постоянного тока. Поскольку катушка индуктивности и конденсатор являются реактивными компонентами, в идеале они не имеют потерь резистивной мощности. Таким образом, идеальный LC-фильтр может передавать мощность на нагрузку со 100% эффективностью. В действительности сопротивление провода индуктора и другие паразитные сопротивления в цепи снижают эффективность до диапазона от 80 до 95%. Теперь, когда были обсуждены основы понижающего преобразователя, давайте посмотрим, как понижающий преобразователь понижает напряжение и продолжает работу в режиме проводимости, также называемом CCM, состоянии, когда катушка индуктивности все время работает с ненулевым током.
В этих экспериментах используется плата полюса питания HiRel Systems, которая предназначена для экспериментов с различными топологиями схем преобразователей постоянного тока. Сначала убедитесь, что выключатель подачи сигнала S90 выключен. Затем подключите источник сигнала к разъему DIN J90. Установите перемычки выбора управления ШИМ, J62 и J63 в положение разомкнутого контура. Отрегулируйте источник питания постоянного тока на положительное напряжение 24 В, но не подключайте выход источника питания к плате. Соберите схему с верхним MOSFET, нижним диодом и магнитной платой BB.Запишите значение индуктора на магнитной доске BB. Нагрузочный резистор RL представляет собой силовой потенциометр. Используйте мультиметр, чтобы определить его сопротивление, устанавливая его на 12 Ом. Затем подключите нагрузочный резистор между клеммами V2 + и COM. Установите блок переключателей S30 следующим образом. ШИМ на верхний полевой МОП-транзистор, используйте встроенный ШИМ и отключите нагрузку. Затем подключите дифференциальный пробник осциллографа между выводом 15, который является затвором верхнего полевого МОП-транзистора, и выводом 11, который является источником. Включите переключатель подачи сигнала S90 и наблюдайте за последовательностью импульсов, которая приводит в действие полевой МОП-транзистор.Установите потенциометр регулировки частоты RV60 на частоту переключения 100 килогерц. Установите потенциометр коэффициента заполнения RV63 так, чтобы время действия импульсов составляло пять микросекунд.
Не отключайте дифференциальный зонд осциллографа между клеммами 15 и 11, которые являются затвором и истоком верхнего полевого МОП-транзистора соответственно. Чтобы измерить напряжение на нагрузочном резисторе RL, подключите другой дифференциальный пробник между клеммами V2 + и COM. Подключите источник питания постоянного тока к входным клеммам V1 + и COM.Обратите внимание на треугольную форму выходного напряжения и прямоугольную последовательность импульсов сигнала переключения. Повышение выходного напряжения происходит, когда переключатель понижающего преобразователя замкнут, а катушка индуктивности передает энергию конденсатору и нагрузке. Нисходящие линейные изменения возникают, когда переключатель разомкнут, катушка индуктивности отключена от источника входного напряжения, а конденсатор отдает часть накопленной энергии нагрузке. Затем измерьте среднее значение выходного напряжения и время включения напряжения затвора истока.Запишите значения входного тока и напряжения от источника постоянного тока. Повторите этот тест после регулировки потенциометра коэффициента заполнения RV64, чтобы последовательность импульсов имела коэффициенты заполнения 0,4, 0,6 и 0,7. По мере увеличения продолжительности включения D среднее выходное напряжение понижающего преобразователя также увеличивается. В идеале, если D имеет значение 0,3, то вход 24 вольт генерирует выход примерно 7,2 вольт. Аналогично, если D равно 0,5, то выход будет около 12 вольт, или если D равен 0,7, то выход будет примерно 16,8 вольт и так далее.
Установите скважность 0,5, а затем подключите входной источник постоянного тока к клеммам V1 + и COM. Установите RV60 на частоту переключения 100 килогерц. Как и раньше, форма волны выходного напряжения представляет собой треугольную волну, возникающую в результате воздействия фильтра нижних частот на входную прямоугольную волну. Напряжение затвора-истока представляет собой последовательность цифровых импульсов с частотой 100 килогерц. Период 10 микросекунд и время включения 5 микросекунд. Измерьте среднее значение выходного напряжения и время включения затвора до напряжения истока.Запишите значения входного тока и напряжения от источника постоянного тока. Повторите этот тест после настройки RV60 на частоту переключения 10, 20 и 40 килогерц с фиксированной продолжительностью включения 0,5. По мере увеличения частоты пульсации на выходе уменьшаются, так как время заряда и разряда конденсатора также уменьшается. В общем, выходное напряжение в этом эксперименте меньше, чем ожидалось от идеального соотношения. Это отклонение является результатом паразитных элементов, таких как сопротивление провода в катушке индуктивности и других сопротивлений в цепи, которые создают неидеальные падения напряжения и неучтенные потери энергии.
Понижающий преобразовательобеспечивает хорошо управляемое регулирование напряжения с соответствующим повышением тока, что делает их критически важными для приложений, связанных с минимальными потерями мощности в процессе преобразования. Энергопотребление ноутбуков значительно снизилось из-за разработки микропроцессоров, которые работают только от 1,8 или 0,8 вольт. В портативных компьютерах и устройствах с дистанционным управлением используются понижающие преобразователи, чтобы снизить напряжение литиевых батарей до этих низких значений, продлить срок их службы и увеличить ток батареи для обеспечения потребностей интегральных схем с миллионами транзисторов.В электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, используются литий-ионные батареи с номинальным напряжением ячеек от 3,6 до 3,7 вольт. Однако стандартные зарядные устройства для аккумуляторов с разъемами USB обеспечивают питание до пяти вольт. Понижающий преобразователь в электронном устройстве понижает выходное напряжение USB до более низкого напряжения, необходимого для зарядки литий-ионной батареи.
Вы только что посмотрели введение Jove в понижающие преобразователи. Теперь вы должны понимать их работу и то, как выход постоянного тока зависит от продолжительности включения и частоты коммутации.Спасибо за просмотр.
DC to DC Converter Учебное пособие
Преобразователи постоянного тока преобразуют мощность от одного источника постоянного напряжения в другое постоянное напряжение, хотя иногда на выходе бывает такое же напряжение. Обычно это регулируемые устройства, принимающие возможно изменяющееся входное напряжение и обеспечение стабильного регулируемого выходного напряжения до до предела расчетного тока (силы тока). Блоки переключения режимов полагаются на микропроцессоры. для высокого коэффициента полезного действия, а также меньших потерь и тепла.Конвертеры обычно используются для обеспечения электрической шумоизоляции или преобразования напряжения, или обеспечения стабильный уровень напряжения для чувствительного к напряжению оборудования. Преобразователи постоянного тока доступны для повышающих и понижающих приложений, а также изолированных и неизолированных конструкций.
Устройства переключения режимов, которые ChargingChargers.com предлагает, имеют преимущества по сравнению с линейными. конструкции. Эффективность переключения может быть выше, чем у линейного блока, что приводит к меньшему потери энергии при передаче, что означает меньшее количество тепла, меньшие компоненты и меньшее вопросы терморегулирования.Линейные типы могут использоваться в интегрированных конструкциях (встроенных в), и может быть дешевле в этом приложении, но режим переключения почти полностью заменены линейные блоки питания в большинстве ситуаций.
Понижающие преобразователи постоянного тока
Понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный называются понижающими преобразователями. Типичный пример: быть преобразователем 24 в 12 вольт, имеющим диапазон входного постоянного напряжения от 20 до 30 вольт постоянного тока, а на выходе 13.8 вольт постоянного тока (В постоянного тока) при, скажем, 12 ампер (максимум). Вход Напряжение может быть просто некоторым доступным системным напряжением в этом диапазоне или 24-вольтовой батареей. система с колебаниями напряжения из-за степени заряда аккумулятора. Выход регулируется микропроцессором при 13,8 В постоянного тока в этом случае, что является типичным напряжением холостого хода для система батарей постоянного тока на 12 В и обычно приемлемый вход для устройства «12 В постоянного тока».
Некоторые примеры соотношений напряжений
ВХОД | ВЫХОД |
9 — 18 В постоянного тока | 12.5 В постоянного тока |
20-35 В постоянного тока | 12,5 В постоянного тока |
30-60 В постоянного тока | 12,5 В постоянного тока |
60-120 В постоянного тока | 12,5 В постоянного тока |
9-18 В постоянного тока | 24 В постоянного тока |
20-35 В постоянного тока | 24 В постоянного тока |
30-60 В постоянного тока | 24 В постоянного тока |
60-120 В постоянного тока | 24 В постоянного тока |
Понижающие преобразователи постоянного тока используются в военных целях , RV или морские приложения с системным напряжением постоянного тока 24 вольт, и требуется регулируемый источник постоянного тока на 12 вольт для радиосвязи, сонара, эхолота, компьютеров и, конечно, аудио или видеооборудование для развлечений.
Дисбаланс аккумуляторов и преобразователи постоянного тока
Почему бы не использовать отвод на 12 В, если система (например, 24 В) состоит из последовательное соединение низковольтных батарей (например, двух по 12 вольт)? Батареи может (вероятно) стать несбалансированным по статусу напряжения / заряда. В параллельной конфигурации (положительный подключен к положительному, отрицательный к отрицательному), батареи уравняют со временем и установятся на обычном напряжении.При последовательном подключении выравнивание состояние напряжения / заряда не является естественным состоянием. Система и любое зарядное устройство участвует, видит комбинированное выходное напряжение, и зарядное устройство пытается поднять напряжение до заданного значения, которое указывает на полную зарядку, путем нажатия тока для выполнения это. Незадействованная батарея, которая изначально имеет более высокое напряжение, достигнет его ‘полное напряжение заряда’ быстрее, но ток все еще проходит через зарядное устройство стремится поднять суммарное напряжение двух аккумуляторов до такого же полного заряда уровень.В крайних случаях может произойти газообразование и перезарядка.
Преобразователь постоянного тока в равной степени потребляет от родительского напряжения и обеспечивает регулируемое выходное напряжение. Аккумуляторная батарея остается сбалансированной, что обеспечивает надлежащую зарядку. цикл и максимальное время автономной работы.
Повышающие преобразователи постоянного тока
Повышающие преобразователи постоянного тока в постоянный называются повышающими преобразователями. Типичный пример: быть преобразователем с 12 вольт на 24 вольт, имеющим диапазон входного постоянного напряжения от 11 до 15 вольт постоянного тока и выходное напряжение 24 вольт постоянного тока (В постоянного тока) при, скажем, 5 ампер (максимум).Приложение может быть частью военной техники, разработанной для системы 24 В, используемой в система на 12 вольт.
Преобразователи с изолированной и неизолированной изоляцией
Неизолированные преобразователи имеют общий минус и обычно очень подходят для типичное электронное приложение (радио, стерео, сонар и т. д.). Определенная безопасность Требованиям или опасным приложениям может потребоваться изоляция входа и выхода. В изолированные преобразователи соответственно дороже неизолированных преобразователей.
Размер преобразователя
Преобразователи постоянного тока рассчитаны на мощность в ваттах, а некоторые также имеют защиту от импульсных перенапряжений. Большинство устройств, используемых в приложениях постоянного тока, указывают свое потребление в ваттах или амперах. Устройства с двигателями или компрессорами, или при использовании конденсаторных пусковых цепей, может потребоваться скачок напряжения учет мощности. Большая часть электроники (радио, DVD, сонар, GPS и т. Д.) Не работает. Для преобразования ватт и ампер можно использовать следующие основные электрические формулы:
P = E x I Мощность = Вольт, умноженное на ток
или
Ватт = Вольт x Ампер
А = Ватт / Вольт
Вольт = Ватт / Ампер
Итак, учитывая любые два значения выше, вы можете рассчитать третье.