የኃይል አቅርቦት ዲዛይን ተግዳሮቶች በዲሲ-ዲሲ ቴክኖሎጂዎች እንዴት ይገናኛሉ -3 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

ተግዳሮት የኃይል አቅርቦት ዲዛይን በዲሲ-ዲሲ ቴክኖሎጂዎች እንዴት እንደሚገናኝ እተነተነዋለሁ።

የኃይል ስርዓትን ንድፍ አውጪዎች ያለውን ኃይል በብዛት ለመጠቀም መንገዶችን ለማግኘት ከገበያ የማያቋርጥ ግፊት እያጋጠማቸው ነው። በተንቀሳቃሽ መሣሪያዎች ውስጥ ፣ ከፍተኛ ብቃት የባትሪ ዕድሜን ያራዝማል እና የበለጠ ተግባራዊነትን ወደ ትናንሽ ጥቅሎች ያስገባል። በአገልጋዮች እና በመሠረት ጣቢያዎች ውስጥ የቅልጥፍና ግኝቶች መሠረተ ልማት (የማቀዝቀዣ ስርዓቶች) እና የሥራ ማስኬጃ ወጪዎችን (የኤሌክትሪክ ሂሳቦች) በቀጥታ ሊያድኑ ይችላሉ። የገቢያ ፍላጎቶችን ለማሟላት ፣ የስርዓት ዲዛይነሮች በሲሊኮን ካርቢይድ (ሲሲ) እና ጋሊየም ናይትሪድ (ጋኤን) ላይ በመመስረት የበለጠ ቀልጣፋ የመቀየሪያ ቦታዎችን ፣ የጥቅል ፈጠራዎችን እና አዲስ ሴሚኮንዳክተር መሣሪያዎችን ጨምሮ በብዙ አካባቢዎች የኃይል ልወጣ ሂደቶችን ያሻሽላሉ።

ደረጃ 1 የመቀየሪያ መለወጫ ቶፖሎጂን ማሻሻል

ያለውን ኃይል ሙሉ በሙሉ ለመጠቀም ሰዎች ከመስመር ቴክኖሎጂ ይልቅ ቴክኖሎጂን በመቀየር ላይ በመመስረት ንድፎችን እያደጉ ነው። የመቀየሪያ የኃይል አቅርቦት (ኤስ.ኤም.ፒ.ኤስ.) ከ 90%በላይ ውጤታማ ኃይል አለው። ይህ ተንቀሳቃሽ ስርዓቶችን የባትሪ ዕድሜን ያራዝማል ፣ ለትላልቅ መሣሪያዎች የኤሌክትሪክ ዋጋን ይቀንሳል ፣ እና ቀደም ሲል ለሙቀት ማስወገጃ አካላት ጥቅም ላይ የዋለውን ቦታ ይቆጥባል።

ወደ ተለወጠ የመሬት አቀማመጥ መለወጥ የተወሰኑ መሰናክሎች አሉት ፣ እና የበለጠ የተወሳሰበ ዲዛይነሮቹ ብዙ ክህሎቶች እንዲኖራቸው ይጠይቃል። የዲዛይን መሐንዲሶች ከአናሎግ እና ዲጂታል ቴክኖሎጂዎች ፣ ከኤሌክትሮማግኔቲክ እና ከዝግ-ዑደት ቁጥጥር ጋር መተዋወቅ አለባቸው። የታተሙ የወረዳ ሰሌዳዎች (ፒሲቢዎች) ዲዛይነሮች ለኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት (ኢኤምአይ) የበለጠ ትኩረት መስጠት አለባቸው ምክንያቱም ከፍተኛ ድግግሞሽ መቀያየር ሞገዶች በስሱ አናሎግ እና በ RF ወረዳዎች ውስጥ ችግሮች ሊያስከትሉ ይችላሉ።

ትራንዚስተሩ ከመፈልሰፉ በፊት ፣ የተቀየረ-ሁነታን የኃይል መለወጥ መሠረታዊ ፅንሰ ሀሳብ ቀርቦ ነበር-ለምሳሌ ፣ በ 1910 የተፈጠረ የኬቴ ዓይነት ኢንደክቲቭ የፍሳሽ ማስወገጃ ስርዓት ፣ ይህም ለአውቶሞቲቭ ማቀጣጠያ ስርዓት የመብረሪያ ማነቃቂያ መቀየሪያን ለመተግበር ሜካኒካዊ ነዛሪ ተጠቅሟል።.

አብዛኛዎቹ መደበኛ የመሬት አቀማመጥ ለአስርተ ዓመታት ያህል ቆይተዋል ፣ ግን ያ ማለት መሐንዲሶች አዳዲስ መተግበሪያዎችን ለማስተናገድ ፣ በተለይም የቁጥጥር ቀለበቶችን ለማስተናገድ መደበኛ ንድፎችን አያስተካክሉም ማለት አይደለም። ደረጃውን የጠበቀ ሥነ -ሕንፃ የውጤት ቮልቴጅን (የቮልቴጅ ሞድ መቆጣጠሪያ) የኋላ ክፍልን በመመገብ ወይም በተለያዩ የጭነት ሁኔታዎች ውስጥ የተከሰተውን የአሁኑ (የአሁኑ ሞድ መቆጣጠሪያ) በመቆጣጠር የማያቋርጥ የውጤት ቮልቴጅን ለመጠበቅ ቋሚ ድግግሞሽ ይጠቀማል። የመሠረታዊ ዲዛይን ጉድለቶችን ለማሸነፍ ዲዛይነሮች በየጊዜው እየተሻሻሉ ነው።

ምስል 1 የመሠረታዊ የዝግ ዑደት የቮልቴጅ ሞድ መቆጣጠሪያ (VMC) ስርዓት የማገጃ ሥዕል ነው። የኃይል ደረጃ የኃይል መቀየሪያ እና የውጤት ማጣሪያን ያካትታል። የማካካሻ እገዳው የውጤት ቮልቴጅ መከፋፈያ ፣ የስህተት ማጉያ ፣ የማጣቀሻ voltage ልቴጅ እና የሉፕ ማካካሻ አካልን ያጠቃልላል። የ pulse width modulator (PWM) ከስህተት ምልክቱ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ የውጤት ምት ቅደም ተከተል ለማምረት የስህተት ምልክቱን ከቋሚ መወጣጫ ምልክት ጋር ለማነፃፀር ንፅፅርን ይጠቀማል።

ምንም እንኳን የ VMC ስርዓት የተለያዩ ጭነቶች ጥብቅ የውፅዓት ህጎች ቢኖራቸው እና ከውጪው ሰዓት ጋር ለማመሳሰል ቀላል ቢሆኑም ፣ መደበኛ ሥነ ሕንፃው አንዳንድ ድክመቶች አሉት። የሉፕ ማካካሻ የቁጥጥር ዑደት የመተላለፊያ ይዘትን ይቀንሳል እና ጊዜያዊ ምላሽ ያዘገያል ፤ የስህተት ማጉያው የአሠራር የአሁኑን ይጨምራል እና ውጤታማነትን ይቀንሳል።

የማያቋርጥ የጊዜ (COT) የቁጥጥር መርሃግብር ያለ ዙር ማካካሻ ጥሩ የመሸጋገሪያ አፈፃፀም ይሰጣል። የ COT መቆጣጠሪያው የተስተካከለውን የውፅአት ቮልቴጅን ከማመሳከሪያ ቮልቴጁ ጋር ለማነጻጸር ማነፃፀሪያን ይጠቀማል-የውጤት ቮልቴጁ ከማመሳከሪያ ቮልቴጁ ያነሰ በሚሆንበት ጊዜ ቋሚ የሆነ የጊዜ ምት ይመነጫል። በዝቅተኛ የሥራ ዑደቶች ፣ ይህ የመቀየሪያ ድግግሞሽ በጣም ከፍተኛ እንዲሆን ያደርገዋል ፣ ስለዚህ አስማሚው የ COT መቆጣጠሪያ በግብዓት እና ውፅዓት ቮልቴጅዎች የሚለዋወጥ ጊዜን ያመነጫል ፣ ይህም ድግግሞሹን በተረጋጋ ሁኔታ እንዲቆይ ያደርገዋል። የቴክሳስ መሣሪያ D-CAP ቶፖሎጂ በአመቻቹ የ COT አቀራረብ ላይ መሻሻል ነው-የ D-CAP መቆጣጠሪያው በአስተያየት ማነፃፀሪያ ግብዓት ላይ ከፍ ያለ voltage ልቴጅ ያክላል ፣ ይህም በመተግበሪያው ውስጥ የጩኸት ባንድን በመቀነስ የጅተር አፈፃፀምን ያሻሽላል። ምስል 2 የ COT እና D-CAP ስርዓቶች ንፅፅር ነው።

ምስል 2-የመደበኛ የ COT ቶፖሎጂ (ሀ) እና የ D-CAP ቶፖሎጂ (ለ) ን ማወዳደር (ምንጭ ቴክሳስ መሣሪያዎች) ለተለያዩ ፍላጎቶች የ D-CAP ቶፖሎጂ በርካታ የተለያዩ ልዩነቶች አሉ። ለምሳሌ ፣ የ TPS53632 ግማሽ ድልድይ PWM መቆጣጠሪያ በዲ-CAP+ ሥነ-ሕንፃ ይጠቀማል ፣ ይህም በዋነኝነት በከፍተኛ ወቅታዊ ትግበራዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል እና የኃይል መጠን እስከ 1 ሜኸ በ 48 ቮ ወደ 1 ቮ POL መቀየሪያዎች ውጤታማነት እስከ 92%ድረስ።

ከ D-CAP በተቃራኒ ፣ የ D-CAP+ ግብረመልስ ዑደት ለትክክለኛ የመንጠባጠብ ቁጥጥር ከተነሳሰው የአሁኑ ጋር ተመጣጣኝ የሆነ አካልን ይጨምራል። የጨመረው የስህተት ማጉያ በተለያዩ የመስመር እና የጭነት ሁኔታዎች ስር የዲሲ ጭነት ትክክለኛነትን ያሻሽላል።

የመቆጣጠሪያው የውጤት ቮልቴጅ በውስጣዊ DAC ተዘጋጅቷል። የአሁኑ ዑደት የስህተት ቮልቴጅ ደረጃ ላይ ሲደርስ ይህ ዑደት ይጀምራል። ይህ የስህተት ቮልቴጅ በ DAC ስብስብ ነጥብ ቮልቴጅ እና በግብረመልስ ውፅዓት ቮልቴጅ መካከል ካለው የተጠናከረ የቮልቴጅ ልዩነት ጋር ይዛመዳል።

ደረጃ 2 - በብርሃን ጭነት ሁኔታዎች ስር አፈፃፀምን ያሻሽሉ

ለተንቀሳቃሽ እና ተለባሽ መሣሪያዎች የባትሪ ዕድሜን ለማራዘም በብርሃን ጭነት ሁኔታዎች ስር አፈፃፀምን ማሻሻል ያስፈልጋል። ብዙ ተንቀሳቃሽ እና ሊለበሱ የሚችሉ መተግበሪያዎች በዝቅተኛ ኃይል “ጊዜያዊ እንቅልፍ” ወይም “እንቅልፍ” በተጠባባቂ ሞድ ውስጥ ብዙውን ጊዜ ፣ በተጠቃሚ ግብዓት ወይም በየወቅቱ መለኪያዎች ምላሽ ብቻ ገቢር ናቸው ፣ ስለሆነም በተጠባባቂ ሞድ ውስጥ የኃይል ፍጆታን ይቀንሱ። ቅድሚያ የሚሰጠው ጉዳይ ነው።

DCS-ControlTM (ቀጥተኛ ቁጥጥር ወደ እንከን የለሽ ሽግግር ወደ ኢነርጂ ቆጣቢ ሁናቴ) ቶፖሎጂ በሦስት የተለያዩ የቁጥጥር መርሃግብሮች (ማለትም ፣ የሂስተሬሲስ ሁኔታ ፣ የ voltage ልቴጅ ሞድ እና የአሁኑ ሞድ) ጥቅሞችን ያጣምራል በብርሃን ጭነት ሁኔታዎች ስር አፈፃፀምን ለማሻሻል ፣ በተለይም ወደ ወይም ወደ ሽግግር የብርሃን ጭነት ሁኔታን መተው። ይህ የመሬት አቀማመጥ ለመካከለኛ እና ለከባድ ጭነቶች እንዲሁም ለብርሃን ጭነቶች የኃይል ቁጠባ ሁነታን (ፒኤስኤም) የ PWM ሁነቶችን ይደግፋል።

በ PWM አሠራር ወቅት ፣ ስርዓቱ በግብዓት ቮልቴጁ ላይ ተመስርቶ በተመደበው የመቀየሪያ ድግግሞሽ ላይ ይሠራል እና የድግግሞሽ ለውጡን ይቆጣጠራል። የጭነቱ ፍሰት ከቀነሰ ፣ ቀላሉ ወደ በጣም ቀላል ጭነት እስኪወድቅ ድረስ ከፍተኛ ቅልጥፍናን ለመጠበቅ ወደ PSM ይቀየራል። በ PSM ፣ የመቀየሪያ ድግግሞሽ ከጭነት ፍሰት ጋር በመስመር ይቀንሳል። ሁለቱም ሁነታዎች በአንድ የቁጥጥር ማገጃ ቁጥጥር ስር ናቸው ፣ ስለሆነም ከ PWM ወደ PSM የሚደረግ ሽግግር እንከን የለሽ እና የውጤት ቮልቴጅን አይጎዳውም።

ምስል 3 የዲሲኤስ-መቆጣጠሪያ TM የማገጃ ሥዕል ነው። የመቆጣጠሪያ ዑደት ስለ ውፅዓት ቮልቴጅ ለውጥ መረጃ ይወስዳል እና በቀጥታ ወደ ፈጣን ማነፃፀሪያ ይመገባል። ማነፃፀሪያው የመቀየሪያውን ድግግሞሽ (እንደ ቋሚ-የሥራ ሁኔታ ሁኔታ እንደ ቋሚ) ያዘጋጃል እና ለተለዋዋጭ የጭነት ለውጦች ፈጣን ምላሽ ይሰጣል። የቮልቴጅ ግብረመልስ ዑደት የዲሲን ጭነት በትክክል ይቆጣጠራል. የውስጥ ማካካሻ ደንብ አውታር በአነስተኛ የውጭ አካላት እና በዝቅተኛ የ ESR መያዣዎች ፈጣን እና የተረጋጋ ሥራን ያነቃቃል።

ምስል 3-በ TPS62130 ባክ መቀየሪያ ውስጥ የ DCS-Control TM ቶፖሎጂ ትግበራ (ምንጭ ቴክሳስ መሣሪያዎች)

የ TPS6213xA-Q1 ተመሳሳዩ የመቀየሪያ ኃይል መቀየሪያ በዲሲኤስ-መቆጣጠሪያ TM ቶፖሎጂ ላይ የተመሠረተ እና ለከፍተኛ የኃይል ጥግ POL መተግበሪያዎች የተመቻቸ ነው። የተለመደው 2.5MHz የመቀያየር ድግግሞሽ አነስተኛ ኢንደክተሮችን ለመጠቀም ያስችላል እና ፈጣን የመሸጋገሪያ ምላሽ እና ከፍተኛ የውጤት ቮልቴጅ ትክክለኛነትን ይሰጣል። TPS6213 ከ 3 ቮ እስከ 17 ቮ ካለው የግቤት የቮልቴጅ ክልል የሚሠራ ሲሆን በ 0.9V እና 6V የውጤት ቮልቴጅ መካከል እስከ 3A ድረስ ያለማቋረጥ ወቅታዊ ማድረስ ይችላል።