Zer da erantzun iragankorra?

Potentzia bihurgailu ideal batek irteerako tentsio egonkorra mantendu behar du, karga nola aldatzen den ere. Hala ere, aplikazioetan, irteerako karga-urratsak irteerako tentsioan eragingo du. Adibidez, egoera egonkorrean karga ezberdinetarako neurtutako irteerako tentsioaren aldaketa zenbatekoa karga erregulazioa da. Karga egoera iragankorrean aldatzen denean, beharrezkoa da irteerako tentsioa gainditzea, gutxitzea eta berreskuratzeko denbora kontuan izatea. Hiru adierazle hauek bihurgailuaren konpentsazio sisteman oinarritzen dira. Artikulu honek erantzun iragankorraren agerraldiaren prozesua eta erantzun iragankorra eragiten duten faktoreak aurkeztuko ditu eta irteerako tentsioaren aldaketak baldintza desberdinetan ikusiko ditu benetako uhin-formaren neurketaren bidez, eta hobetzeko iradokizunak emango ditu.

1. Erantzun iragankorra

Karga berehala aldatzen denean, irteerako tentsioak erreakzio bat sortuko du. Beste era batera esanda, irteerako tentsioa igo edo jaitsi ondoren ezarritako baliora itzultzeko prozesuari, erantzun iragankorra deritzo.

Jarraian, potentzia-bihurgailua erantzun iragankorra nola gertatzen den aztertzeko erabiltzen da. 1. irudia potentzia-bihurgailuaren zirkuitu eskematikoa da. Eta 2. irudiak karga-korronteak arinetik astunera, irteerako tentsioak eta indukzio-korronteak aldi berean erreakzionatzen duenean erakusten du. Uneko aldaketen arabera, kapazitantzia ezin da kondentsadore idealtzat hartu, beraz, elementu parasitoak kontuan hartu behar dira, serie baliokidearen erresistentzia (ESR) eta serie baliokidearen induktantzia (ESL) barne.

Karga urratsa eta irteerako korrontea berehala handitzen direnean, bihurgailuak ezin du erantzun behar adina korronte berehala emateko. Beraz, irteerako kondentsadorea deskargatzen da irteerako korronte eza osatzeko, eta irteerako kondentsadorearen ESR eta ESLek irteerako kondentsadorearen tentsioa jaitsiko dute. ESR-k tentsio-jaitsiera eragiten du eta karga-aldaketa-mailarekin positiboki erlazionatuta dago. ESL-k irteerako kondentsadorearen bi aldeetako tentsioa murrizten du eta iltzeak sortzen ditu. Induktantziaren ezaugarrien arabera, ESLak sortutako pikak karga iragankorreko denborarekin erlazionatuta daude. Karga zenbat eta azkarrago igotzen bada, orduan eta handiagoak sortzen dira tentsio-puntak.

Errore-anplifikagailuak tentsio-jaitsiera detektatzen duenean, feedback-sistemak konpentsadorearen tentsioa handituko du eta Q1 etengailuaren pizteko denbora handituko du. Beraz, indukzio-korrontea igotzen da karga-korronte handituari erantzuteko, eta kondentsadorea kargatzen hasten da. Irteerako tentsioa egonkorra izaten da.

Erantzun iragankorreko probak bihurgailuaren irteerako tentsioaren egonkortasuna uler dezake. Potentzia-bihurgailuaren zehaztapenek erantzun-denbora iragankorra eta irteerako tentsioaren tolerantzia definitu izan ohi dituzte. Neurketan zehar kontuan izan behar da karga-denbora iragankorra berreskuratzeko denbora baino askoz laburragoa izan behar dela eta karga-iragankorra bihurgailuaren berreskuratze-denbora baino handiagoa izan behar dela, bestela egonkortasun-arazoa ezin da uhin forman bistaratu.

Hurrengo irudian erantzun iragankorreko uhin-forma tipiko bat erakusten da. Kasu honetan, irteera 12VDC da, karga% 75etik% 100etik% 75era, tentsio-aldaketa maximoa 100mV-koa da, hau da, irteerako tentsioaren% 0.8aren baliokidea, eta berreskuratzeko denbora 250ms-koa da. Tentsio iragankorra berreskuratzeko prozesua kurba leun bat da, zirkuitu ezaugarri egonkorrak erakusten dituena.

2. Faktoreek erantzun iragankorrean eragiten dute

Kontrol-sistema orokorrean, hainbat faktorek eragiten dute erantzun iragankorraren errendimenduan. Lehenik eta behin, begizta osoan erabiltzen diren osagaiek, hala nola akoplamendu optikoa, diodoak eta transformadoreak, atzerapen-denbora dute. Horrek esan nahi du karga aldatzen denean, bihurgailuak erreakzioa hasiko duela gutxieneko atzerapen-denbora igaro ondoren. Gutxieneko atzerapen-denbora horrek ez du erantzun denbora iragankorra adierazten, haren zati txiki bat baizik.

Erantzun iragankorra eragiten duten faktore nagusiak barne-errorearen anplifikadorearen konpentsazio-maila bezalakoak dira. Errore-anplifikadorea PWM (Pulse Width Modulation) doitzeko erabiltzen da eta PWM-k transistorearen on-denbora modulatzen du irteerako tentsioaren aldaketari erantzuteko. Eta kontrol-begiztaren banda zabalerak doikuntza-abiaduran eragina izango du. Banda-zabalera handiagoa denean, karga iragankorra azkarrago doi daiteke.

Bi faktorek eragiten dute erantzun iragankorra kanpoko baldintzetan. Bata irteerako kapazitatea da. Kapazitatea handia bada, irteerako tentsioaren undershoot edo overshoot murriztu daiteke, baina berreskuratzeko denbora handitu egingo da. Bigarrena karga-korrontearen aldaketaren magnitudea eta aldaketa-abiadura da. Karga-korrontea poliki-poliki igotzen edo jaisten denean, irteerako tentsioaren gailurra txikia da. Horrez gain, karga-urratsaren magnitudea handitzen denean, irteerako tentsioa nabarmen igo edo jaitsiko da.

3. Uhin forma

• Kapazitate ezberdina

Karga urratsa finkoa denean (% 50 eta 100% karga), aldaketa bakarra irteerako kondentsadorearen kapazitate-balioa da. Ondorengo hiru uhin-formetatik jakin dezake zenbat eta kapazitate handiagoa izan, orduan eta irteerako tentsioaren aldakuntza txikiagoa dela, baina berreskuratzeko denbora handitu egingo da.

• Karga-urratsaren magnitude ezberdina

Irteerako kapazitatea finkoa denean (100uF), diferentzia bakarra karga-pauso aldaketaren magnitudea da. Karga-urratsaren %25eko karga denean (%75etik %100era), irteerako tentsioaren undershoot 50mV da, eta berreskuratzeko denbora 200us da. Ondoren, 8 eta 9 irudiek erakusten dute karga-pausoa % 50 eta % 75eko kargara igotzen dela, azpiko tentsioa handiagoa dela eta berreskuratzeko denborak luzeagoa behar duela.

• Karga-aldaketa tasa desberdinak

Beheko irudiek erakusten dute karga-tasa desberdinak aldatzen direla. Zenbat eta karga-korrontea azkarrago igo edo jaitsi, orduan eta handiagoa da irteerako tentsioa gainditzea edo gainditzea. Aitzitik, karga motelagoa den urratsak irteerako tentsio aldaketa txikiagoa eragiten du.

4. Metodo hobetua

• Gehitu irteerako kondentsadorea

Irteerako tentsio egonkorra lortzeko, modurik errazena irteerako kapazitatea handitu da, baina ESR eta ESL oraindik kontuan hartu behar dira. Zeramikazko kondentsadoreek ESR baxua dute eta tentsio iragankorrak murrizteko aukera hobeak dira. Oro har, zeramikazko kondentsadoreak benetako aplikazioaren karga-muturretik hurbil jartzen dira. Tentsio iragankorrak murrizteaz gain, bihurgailuaren kontrol-begiztan oszilazioak ere saihesten ditu. Gainera, kondentsadore elektrolitiko bat gehi dezakezu bihurgailuaren irteeratik gertu. Karga-urrats bat dagoenean, kondentsadore elektrolitikoak azkar erreakzionatuko du hasierako fasean, feedback-zirkuituak azkarrago erantzuteko, eta hori lagungarria da feedback-erantzun-zirkuitu moteletan.

 

• Diseinu-iradokizuna

Karga dinamikoetan, bihurgailuaren eta kargaren arteko distantziak irteerako potentziaren kalitatean eragin dezake. Eta bideko erresistentzia parasitoak eta induktantziak irteerako tentsio jaitsiera eragingo du eta karga erregulazio txarra eragingo du. Beraz, bihurgailua eta karga ahalik eta hurbilen jarri behar dira. Karga-erantzun iragankorraren eragina murrizteko, oro har, irteerako kapazitatea handitzen da irteerako tentsioaren erantzuna murrizteko, eta kondentsadoreen posizioa eraginkorrena da korronte-bide nagusian.

5. Laburpena

Merkatuaren joerarekin, produktu elektroniko askok korronte azkarrago eta handiagoa behar izaten dute. Potentzia bihurgailuen aukeraketan, irteerako tentsio egonkorra duten produktuak ezagunagoak dira. Erantzun iragankorreko probak kontrol-begiztaren egonkortasuna, karga-erregulazioa, errekuperazio-denbora iragankorra eta dei-hotsa uler ditzake. Erantzun iragankorrean eragina duten faktoreak ulertu ondoren, hobekuntza-metodo egokiena aurki daiteke potentzia-bihurgailu egonkorrago bat lortzeko.

 

 

CTC goi-mailako elikadura-hornidura-moduluen zerbitzu-hornitzaile profesionala da (AC to DC Bihurgailua eta DC to DC bihurgailua) 30 urtez geroztik mundu osoko aplikazio kritikoetarako. Gure oinarrizko konpetentzia teknologia puntakoekin, prezio lehiakorretan, epe oso malguarekin, zerbitzu tekniko globalarekin eta kalitate handiko fabrikazioarekin produktuak diseinatzea eta entregatzea da (Made In Taiwan).

CTC ISO-9001, IATF-16949, ISO22613 (IRIS) eta ESD/ANSI-2020 ziurtagiridun korporazio bakarra da. Produktua ez ezik, gure lan-fluxua eta zerbitzua ere bermatu dezakegu % 100ean kalitatea kudeatzeko sistema hasiera-hasieratik goi-mailako aplikazio bakoitzerako. Diseinutik fabrikaziotik eta laguntza teknikoraino, xehetasun guztiak estandar gorenen arabera lantzen dira.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda