በብቃት ፍለጋ ውስጥ።: 9 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

በ “DPAK” መጠን ላይ BUCK መለወጫ።

ብዙውን ጊዜ ፣ ለጀማሪዎች ዲዛይነር ኤሌክትሮኒክ ወይም በትርፍ ጊዜ ማሳለፊያው በወረዳ ሰሌዳ ውስጥ የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ ወይም በታተመ ዳቦ ሰሌዳ ውስጥ ያስፈልገናል። እንደ አለመታደል ሆኖ ቀለል ባለ ሁኔታ ፣ እኛ መስመራዊ የ voltage ልቴጅ መቆጣጠሪያን እንጠቀማለን ነገር ግን በጭራሽ መጥፎ አይደሉም ምክንያቱም በጭራሽ በመተግበሪያዎች ላይ በመመስረት አስፈላጊ ነው።

ለምሳሌ በትክክለኛ የአናሎግ መሣሪያዎች (እንደ የመለኪያ መሣሪያዎች) የመስመር ቮልቴጅን ተቆጣጣሪ (የድምፅ ችግሮችን ለመቀነስ) በተሻለ ሁኔታ ይጠቀማል። ነገር ግን በኃይል ኤሌክትሮኒክስ መሣሪያዎች ውስጥ እንደ መብራት ኤልኢዲ ፣ ወይም የመስመር ተቆጣጣሪዎች ደረጃ ቅድመ-ተቆጣጣሪ (ቅልጥፍናን ለማሻሻል) የዲሲ/ዲሲ BUCK መቀየሪያ voltage ልቴጅ መቆጣጠሪያን እንደ ዋና አቅርቦት መጠቀም የተሻለ ነው ምክንያቱም እነዚህ መሣሪያዎች እንደ የመስመር ተቆጣጣሪ የተሻሉ ቅልጥፍናዎች ናቸው። በከፍተኛ የአሁኑ ውጤቶች ወይም ከባድ ጭነት።

ሌላ የሚያምር እና ፈጣን ያልሆነ ሌላ አማራጭ ዲሲ / ዲሲ መቀየሪያዎችን በተዘጋጁ ሞጁሎች ውስጥ መጠቀም እና በታተመው የወረዳችን አናት ላይ ማከል ብቻ ነው ፣ ግን ይህ የወረዳ ሰሌዳውን በጣም ትልቅ ያደርገዋል።

ለትርፍ ጊዜ ማሳለፊያው ወይም ለኤሌክትሮኒክስ ጀማሪው የማቀርበው መፍትሔ ሞዱል ዲሲ/ዲሲ BUCK መቀየሪያን ይጠቀማል ፣ ነገር ግን ቦታን የሚይዝ ሞዱል ነው።

አቅርቦቶች

• 1 የባክ መቀየሪያ መቀየሪያ 3 ሀ --- RT6214።
• 1 ኢንዱክተር 4.7uH/2.9A --- ECS-MPI4040R4-4R7-R
• 4 Capacitor 0805 22uF/25V --- GRM21BR61E226ME44L
• 2 Capacitor 0402 100nF/50V --- GRM155R71H104ME14D
• 1 Capacitor 0402 68pF/50V --- GRM1555C1H680JA01D
• 1 Resistor 0402 7.32k --- CRCW04027K32FKED
• 3 Resistor 0402 10k --- RC0402JR-0710KL

ደረጃ 1: ምርጥ ተሸከርካሪ መምረጥ።

የዲሲ/ዲሲ BUCK መለወጫ መምረጥ።

የዲሲ/ዲሲ ባክ መቀየሪያን ለመንደፍ የመጀመሪያው እርምጃ ለትግበራችን በጣም ጥሩውን መፍትሄ መፈለግ ነው። መፍትሄው ይበልጥ ፈጣን የመቀየሪያ መቆጣጠሪያን ከመጠቀም ይልቅ የመቀየሪያ መቆጣጠሪያን መጠቀም ነው።

በእነዚህ ሁለት አማራጮች መካከል ያለው ልዩነት ከዚህ በታች ይታያል።

መቀየሪያ ተቆጣጣሪ።

1. ብዙ ጊዜ እነሱ ብቸኛ ናቸው።
2. ውጤታማነቱ የተሻለ ነው።
3. በጣም ከፍተኛ የውጤት ሞገዶችን አይደግፉም።
4. እነሱ ለማረጋጋት ቀላል ናቸው (የወረዳ አርሲ ብቻ ያስፈልጋል)።
5. የወረዳውን ንድፍ ለመሥራት ተጠቃሚው ስለ ዲሲ/ዲሲ መቀየሪያ ብዙ ዕውቀት አያስፈልገውም።
6. በአንድ በተወሰነ የመሬት አቀማመጥ ውስጥ ብቻ ለመስራት ቅድመ -የተዋቀሩ ናቸው።
7. የመጨረሻው ዋጋ ዝቅተኛ ነው።

በመቀያየር ተቆጣጣሪ የተቀነሰ ምሳሌን ከዚህ በታች ያሳዩ [በዚህ ደረጃ ላይ የመጀመሪያው ምስል]።

መቀየሪያ መቆጣጠሪያ።

1. እንደ MOSFETs እና Diodes ያሉ ብዙ የውጭ አካላትን ይጠይቁ።
2. እነሱ የበለጠ የተወሳሰቡ ናቸው እና ተጠቃሚው የወረዳውን ንድፍ ለመሥራት ስለ ዲሲ/ዲሲ መቀየሪያ የበለጠ ዕውቀት ይፈልጋል።
3. ብዙ ቶፖሎጂዎችን መጠቀም ይችላሉ።
4. በጣም ከፍተኛ የውጤት ፍሰት ይደግፉ።
5. የመጨረሻው ዋጋ ከፍ ያለ ነው።

የመቀየሪያ ተቆጣጣሪ የተለመደው የመተግበሪያ ወረዳ ከዚህ በታች ያሳዩ [በዚህ ደረጃ ላይ ያለው ሁለተኛው ምስል]

• የሚከተሉትን ነጥቦች ግምት ውስጥ በማስገባት።

  1. ወጪ።
  2. ክፍተት [የኃይል ማመንጫው በዚህ ላይ ጥገኛ ነው]።
  3. የኃይል ውፅዓት።
  4. ውጤታማነት።
  5. ውስብስብነት።

በዚህ ሁኔታ ፣ እኔ ለሪችቴክ RT6214 [ሀ ለቀጣይ ሞድ ለከባድ ጭነት የተሻለ ነው ፣ እና አማራጭ ቢ የሚሠራው በተቋረጠ ሞድ ውስጥ የሚሠራው ለብርሃን ጭነት የተሻለ እና በአነስተኛ የውጤት ሞገዶች ላይ ውጤታማነትን የሚያሻሽል ነው] ያ ዲሲ ነው /DC Buck Converter monolithic [እና ስለዚህ እኛ እንደ Power MOSFETs እና diodes Schottky ያሉ ማንኛውም የውጭ አካላት አያስፈልጉንም ምክንያቱም ቀያሪው MOSFET መቀያየሪያዎችን እና እንደ ዲዲዮ የሚሠሩ ሌሎች MOSFET ን ስላዋሃደ]።

የበለጠ ዝርዝር መረጃ በሚከተሉት አገናኞች ላይ ይገኛል - Buck_converter_guide ፣ Buck Converter Topologies ን ማወዳደር ፣ የባክ መቀየሪያ ምርጫ መመዘኛ

ደረጃ 2: ኢንደክተሩ በዲሲ/ዲሲ መለወጫ ውስጥ የእርስዎ ምርጥ አጋር ነው።

የኢንደክተሩን መረዳት [የውሂብ ሉህ ትንተና]።

በወረዳዬ ላይ ያለውን ቦታ ከግምት ውስጥ በማስገባት ECS-MPI4040R4-4R7-R ን 4.7uH ፣ ስመ 2.9 ኤ ፣ እና የ 3.9 ኤ እና የዲሲ መቋቋም 67m ohms የመሙላት ፍሰት አለው።

በስመ ወቅታዊ

ስመ ወቅታዊው ኢንደክተሩ እንደ ኢንደክተንስ ያሉ ንብረቶችን የማያጣበት እና የአካባቢውን የሙቀት መጠን ትርጉም የማይሰጥበት የአሁኑ እሴት ነው።

ሙሌት የአሁኑ።

በኢንደክተሩ ውስጥ ያለው ሙሌት የአሁኑ ኢንዴክተሩ ንብረቶቹን ሲያጣ እና በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ኃይል ለማከማቸት የማይሠራበት የአሁኑ እሴት ነው።

መጠን vs ተቃውሞ።

ቦታው እና መከላከያው እርስ በእርስ የሚደጋገፉበት መደበኛ ባህሪው ምክንያቱም አስፈላጊ ከሆነ ቦታን የሚያስቀምጥ ከሆነ በማግኔት ሽቦ ውስጥ የ AWG ን ዋጋ በመቀነስ ቦታን መቆጠብ አለብን እና ተቃውሞውን ማጣት ከፈለግሁ በማግኔት ሽቦ ውስጥ ያለውን የ AWG እሴት ማሳደግ አለብኝ።

የራስ-ድምጽ ድግግሞሽ

የራስ-ሬዞናንስ ድግግሞሽ የሚለወጠው የመቀየሪያ ድግግሞሽ ኢንደክተሩን ሲሰርዝ እና አሁን ጥገኛ ጥገኛ አቅም ሲኖር ብቻ ነው። ብዙ አምራቾች ከራስ-ሬዞናንስ ድግግሞሽ በታች ቢያንስ ለአሥር ዓመታት ያህል የመቀየሪያ ድግግሞሽ ኢንደክተሩን እንዲጠብቁ ይመክራሉ። ለምሳሌ

የራስ-ድምጽ ድግግሞሽ = 10 ሜኸ.

f-switching = 1MHz.

አስር ዓመት = ምዝግብ ማስታወሻ [መሠረት 10] (የራስ - ሬዞናንስ ድግግሞሽ / ረ - መቀያየር)

አስር ዓመት = መዝገብ [መሠረት 10] (10 ሜኸ / 1 ሜኸ)

አስር ዓመት = 1

ተጨማሪ የኢንደክተሮችን ማወቅ ከፈለጉ እባክዎን የሚከተሉትን አገናኞች ይፈትሹ - የራስ_resonance_inductor ፣ Saturation_current_vs nominal_current

ደረጃ 3 - ኢንደክተሩ ልብ ነው።

የተመቻቸ ኢንደክተሩን ይምረጡ

ኢንደክተሩ የዲሲ / ዲሲ መቀየሪያዎች ልብ ነው ፣ ስለሆነም ጥሩ የቮልቴጅ ተቆጣጣሪ አፈፃፀም ለማሳካት የሚከተሉትን ነጥቦች በአእምሯችን መያዝ እጅግ አስፈላጊ ነው።

የመቆጣጠሪያ ቮልቴጅ ፣ የስም ወቅታዊ ፣ የሙሌት ፍሰት እና የሞገድ የአሁኑ የውጤት ፍሰት።

በዚህ ሁኔታ አምራቹ በሞገድ ሞገድ ፣ በ voltage ልቴጅ ውፅዓት ፣ በ voltage ልቴጅ ግብዓት ፣ በተለዋዋጭ ድግግሞሽ መሠረት ተስማሚውን ኢንደክተሩን ለማስላት እኩልታዎች ይሰጣል። ስሌቱ ከዚህ በታች ይታያል።

L = Vout (Vin-Vout) / Vin x f-switching x ripple current.

Ripple current = Vout (Vin-Vout) / Vin x f-switching x L.

IL (ጫፍ) = Iout (ማክስ) + ሞገድ የአሁኑ / 2።

በኢንደክተሬዬ ላይ የሞገድ ሞገድ ቀመርን መተግበር [እሴቶቹ በቀድሞው ደረጃ ላይ ናቸው] ውጤቶቹ ከዚህ በታች ይታያሉ።

ቪን = 9 ቪ.

Vout = 5V.

f-Switching = 500kHz.

ኤል = 4.7uH።

ዕዳ = 1.5 ኤ.

ተስማሚ የሞገድ ፍሰት = 1.5A * 50%

ተስማሚ የሞገድ ፍሰት = 0.750 ኤ

Ripple current = 5V (9V - 5V) / 9V x 500kHz x 4.7uH

የሞገድ መጠን = 0.95 ኤ*

IL (ጫፍ) = 1.5A + 0.95A / 2

IL (ጫፍ) = 1.975A **

*የውጤት ፍሰት የአሁኑን ወደ 20% - 50% የሚጠጋውን የሞገድ ፍሰት እንዲጠቀሙ ይመከራል። ግን ይህ በመለወጫ ተቆጣጣሪው የምላሽ ጊዜ ላይ የሚመረኮዝ ስለሆነ ይህ አጠቃላይ ሕግ አይደለም። ፈጣን የጊዜ ምላሽ በሚፈልጉበት ጊዜ ዝቅተኛ ኢንደክተንስ መጠቀም አለብን ምክንያቱም በኢንደክተሩ ላይ ያለው የኃይል መሙያ ጊዜ አጭር ስለሆነ እና ዘገምተኛ ጊዜ ምላሽ ሲያስፈልገን ከፍ ያለ ኢንዴክሽን መጠቀም አለብን ምክንያቱም የክፍያ ጊዜው ረጅም ስለሆነ እና በዚህ ፣ ኢኤምአይ እየቀነስን ነው።

** አምራቹ የሚመከረው ደህንነቱ የተጠበቀ ክልል ለማቆየት መሣሪያውን ከሚደግፈው ከፍተኛው የሸለቆው ፍሰት መብለጥ የለበትም። በዚህ ሁኔታ ፣ ከፍተኛው የሸለቆው ፍሰት 4.5A ነው።

እነዚህ እሴቶች በሚከተለው አገናኝ ውስጥ ሊመከሩ ይችላሉ - የውሂብ ሉህ_RT6214 ፣ የመረጃ ቋት_መረጃ

ደረጃ 4 የወደፊቱ አሁን ነው።

ለባክ መቀየሪያዎ በጣም ጥሩውን ኢንደክተር ለመምረጥ REDEXPERT ን ይጠቀሙ።

ለባንክ መቀየሪያዎ ፣ ለዋጭ መቀየሪያዎ ፣ ለሴፕተር መቀየሪያዎ ፣ ወዘተዎ በጣም ጥሩው ኢንዴክተር ምን እንደሆነ ማወቅ ሲፈልጉ REDEXPERT በጣም ጥሩ መሣሪያ ነው ፣ ይህ መሣሪያ የኢንደክተሩን ባህሪዎን ለማስመሰል ብዙ ቶፖሎጂዎችን ይደግፋል ፣ ግን ይህ መሣሪያ ከዎርዝ ኤሌክትሮኖኒክ ክፍል ክፍሎችን ብቻ ይደግፋል። በዚህ መሣሪያ ውስጥ ፣ እኛ የአሁኑን የሙቀት መጠን ጭማሪ እና በኢንደክተሩ ውስጥ ያለውን የኢንካንዳሽን እና የአሁኑን ኪሳራዎች በግራፎች ውስጥ ማየት እንችላለን። ከዚህ በታች እንደሚታየው ቀላል የግቤት መለኪያዎች ብቻ ይፈልጋል።

• የግቤት ቮልቴጅ
• የውጤት ቮልቴጅ
• የአሁኑ ውፅዓት
• ድግግሞሽ መቀያየር
• ሞገድ የአሁኑ

አገናኙ ቀጣዩ ነው - REDEXPERT አስመሳይ

ደረጃ 5 ፍላጎታችን አስፈላጊ ነው

የውጤት እሴቶችን ማስላት።

የውጤት ቮልቴጅን ለማስላት በጣም ቀላል ነው ፣ እኛ በሚከተለው ቀመር የተገለጸውን የቮልቴጅ መከፋፈያ መግለፅ አለብን። እኛ ብቻ R1 ያስፈልገናል እና የቮልቴጅ ውፅዓት ይግለጹ።

Vref = 0.8 [RT6214A/BHGJ6F]።

Vref = 0.765 [RT6214A/BHRGJ6/8F]።

R1 = R2 (Vout - Vref) / Vref

RT6214AHGJ6F ን በመጠቀም ከምሳሌ በታች ይታያል።

R2 = 10 ኪ.

Vout = 5.

ቪሬፍ = 0.8.

R1 = 10 ኪ (5 - 0.8) / 0.8።

አር 1 = 52.5 ኪ

ደረጃ 6 - ለታላቁ የኤሌክትሮኒክስ ዲዛይነር ታላቅ መሣሪያ።

የአምራቹን መሳሪያዎች ይጠቀሙ።

በሪችቴክ የቀረቡትን የማስመሰል መሳሪያዎችን እጠቀም ነበር። በዚህ አካባቢ ውስጥ የዲሲ/ዲሲ መቀየሪያ ባህሪን በተረጋጋ ሁኔታ ትንተና ፣ ጊዜያዊ ትንተና ፣ የመነሻ ትንተና ማየት ይችላሉ።

እና ውጤቶቹ በምስሎች ፣ በሰነዶች እና በቪዲዮ ማስመሰል ውስጥ ሊመከሩ ይችላሉ።

ደረጃ 7 - ሁለት ከአንዱ ይበልጣሉ።

ንስር እና Fusion 360 ውስጥ የ PCB ዲዛይን

የፒሲቢ ዲዛይኑ የወረዳውን ንድፍ እውነተኛ እይታ ለማግኘት ከ Fusion 360 I ጋር በመተባበር 3 ዲ ዲዛይን ከፒሲቢ ዲዛይን ጋር አመሳስሎ ይሠራል።

በ Eagle CAD ውስጥ ፒሲቢን ለመፍጠር አስፈላጊ ከሆኑት ነጥቦች በታች ይታያል።

• ቤተ -መጽሐፍት መፍጠር።
• የንድፍ ንድፍ።
• ፒሲቢ ዲዛይን ወይም የአቀማመጥ ንድፍ
• እውነተኛ የ 2 ዲ እይታን ይፍጠሩ።
• በአቀማመጥ ንድፍ ውስጥ 3 ዲ አምሳያን ወደ መሣሪያ ያክሉ።
• ንስር PCB ን ወደ Fusion 360 ያመሳስሉ።

ማሳሰቢያ - ሁሉም አስፈላጊ ነጥብ በዚህ ደረጃ መጀመሪያ ላይ በሚያገኙት ምስሎች ተገልፀዋል።

ይህንን ወረዳ በ GitLab ማከማቻ ላይ ማውረድ ይችላሉ-

ደረጃ 8 - አንድ ችግር ፣ አንድ መፍትሔ

ሁሉንም ተለዋዋጮች ግምት ውስጥ ለማስገባት ይሞክሩ።

በጣም ቀላሉ በጭራሽ አይሻልም… ፕሮጀክቴ እስከ 80ºC ሲሞቅ ለራሴ ይህንን አልኩ። አዎ ፣ በአንፃራዊነት ከፍተኛ የውጤት ፍሰት ከፈለጉ ፣ ብዙ ኃይልን ስለሚያከፋፍሉ መስመራዊ ተቆጣጣሪዎችን አይጠቀሙ።

የእኔ ችግር… የውጤት የአሁኑ። መፍትሄው… በ DPAK ጥቅል ውስጥ መስመራዊ የቮልቴጅ ተቆጣጣሪን ለመተካት የዲሲ/ዲሲ መቀየሪያን ይጠቀማል።

ምክንያቱም እኔ የባክ DPAK ፕሮጀክት ብዬ ጠራሁት

ደረጃ 9 መደምደሚያ።

የዲሲ / ዲሲ መቀየሪያዎች በጣም ከፍተኛ በሆኑ ሞገዶች ላይ ቮልቴጅን ለመቆጣጠር በጣም ቀልጣፋ ስርዓቶች ናቸው ፣ ሆኖም በዝቅተኛ ሞገድ ላይ በአጠቃላይ እነሱ ቀልጣፋ ቢሆኑም ከመስመር ተቆጣጣሪ ያነሱ አይደሉም።

በአሁኑ ጊዜ አምራቾች የሚቆጣጠሩበትን እና የሚጠቀሙበትበትን መንገድ በማመቻቸቱ ምክንያት የዲሲ / ዲሲ መለወጫ መንደፍ መቻል በጣም ቀላል ነው።