Si të matni reagimin kalimtar të një rregullatori komutues?

Për të kuptuar stabilitetin e një rregullatori komutues, shpesh na duhet të matim reagimin e tij kalimtar të ngarkesës. Prandaj, të mësuarit se si të matet reagimi kalimtar është thelbësor për inxhinierët në fushën e elektronikës. 

Në këtë pjesë, ne do të shpjegojmë përkufizimin e përgjigjes kalimtare të ngarkesës, pikat kryesore kryesore në një matje, si të matet reagimi kalimtar me FRA dhe një shembull aktual i matjes dhe rregullimit të përgjigjes kalimtare të ngarkesës të një rregullatori komutues. Nëse nuk e keni të qartë se si të matni përgjigjen kalimtare, mund ta kuptoni metodën përmes kësaj pjese. Le të vazhdojmë të lexojmë!

Ndarja është e kujdesshme!

Përmbajtja

● Çfarë është reagimi kalimtar i ngarkesës?

● 5 pika kyçe në vlerësimin e reagimit kalimtar

● Si të vlerësoni reagimin kalimtar?

● Shembull i rregullimit të reagimit kalimtar

● FAQ

● Përfundim

Çfarë është reagimi kalimtar i ngarkesës?

Përgjigja kalimtare e ngarkesës është karakteristika e përgjigjes ndaj një luhatjeje të papritur të ngarkesës, domethënë koha derisa tensioni i daljes të kthehet në një vlerë të paracaktuar pasi të ketë rënë ose rritet, dhe forma valore e tensionit të daljes. Është një parametër thelbësor sepse lidhet me qëndrueshmërinë e tensionit të daljes në lidhje me rrymën e ngarkesës.

Në kontrast me rregullimin e ngarkesës, është, ashtu si emri nënkupton një karakteristikë të gjendjes kalimtare. Dukuritë aktuale shpjegohen duke përdorur grafikët e mëposhtëm.

Ka disa pika për t'u vënë re në lidhje me grafikun:

● Në format valore të grafikut në të majtë, rryma e ngarkesës (forma valore e poshtme) rritet nga zero me shpejtësi, me një kohë rritjeje (tr) prej 1 µsec. 

● Nga ana tjetër, voltazhi i daljes (forma e valës së sipërme) bie momentalisht dhe më pas rritet me shpejtësi, duke tejkaluar pak tensionin e gjendjes së qëndrueshme, pastaj bie përsëri në një gjendje të qëndrueshme. 

● Kur rryma e ngarkesës bie papritur, shohim se ndodh reaksioni i kundërt.

Për të shpjeguar gjërat në një mënyrë disi më pak formale:

● Kur ngarkesa rritet, papritmas nevojitet më shumë rrymë dhe rryma e daljes nuk furnizohet mjaft shpejt, kështu që tensioni bie. 

● Në këtë operacion, rryma maksimale e daljes furnizohet për një numër ciklesh në mënyrë që të kthehet tensioni i rënë në vlerën e tij të paracaktuar, por furnizohet pak më shumë dhe tensioni rritet pak më lart, dhe kështu rryma e furnizimit ulet në mënyrë që të arrihet vlera e paracaktuar. 

Kjo duhet kuptuar si një përshkrim i përgjigje normale kalimtare. Kur ka faktorë dhe anomali të tjera, përveç kësaj përfshihen edhe fenomene të tjera.

Në një përgjigje kalimtare të ngarkesës ideale, ka përgjigje ndaj një luhatjeje të rrymës së ngarkesës gjatë disa cikleve të ndërrimit (një kohëzgjatje të shkurtër), dhe rënia (ngritja) e tensionit të daljes mbahet në minimum dhe kthehet në rregullim në një sasi minimale prej koha. 

Kjo do të thotë, shfaqja e një tensioni kalimtar si pikat në grafik ndodh për një kohë jashtëzakonisht të shkurtër. Grafiku qendror është për një kohë rritje/rënie të rrymës së ngarkesës prej 10 µsec, dhe grafiku në të djathtë është për 100 µsec. Këta janë shembuj në të cilët luhatjet më të buta në rrymën e ngarkesës rezultojnë në përmirësim të përgjigjes në vijim, me pak luhatje të tensionit të daljes. Megjithatë, në fakt është e vështirë të rregullohet sjellja kalimtare e rrymës së ngarkesës në qark.

Ne kemi përshkruar karakteristikat e reagimit kalimtar të një furnizimi me energji elektrike, por ato mund të mendohen në thelb të njëjta me karakteristikat e frekuencës së një amplifikuesi operativ (diferenca e fazës dhe frekuenca e kryqëzimit). Nëse karakteristika e frekuencës së qarkut të kontrollit të furnizimit me energji elektrike është e përshtatshme dhe e qëndrueshme, atëherë luhatjet kalimtare të tensionit të daljes mund të mbahen në minimum.

Karakteristikat e reagimit kalimtar

5 pika kyçe në vlerësimin e reagimit kalimtar

Pikat e rëndësishme për t'u mbajtur mend gjatë vlerësimit të reagimit kalimtar të një furnizimi me energji janë përmbledhur më poshtë.

● Kontrolloni rregullimin dhe shpejtësinë e reagimit të daljes ndaj luhatjeve të papritura në rrymën e ngarkesës, si p.sh. kur kaloni në zgjim nga një gjendje gatishmërie.

● Kur karakteristika e përgjigjes së frekuencës duhet të rregullohet, përdorni pinin ITH për rregullim.

● Marzhi i fazës dhe frekuenca e kryqëzimit mund të nxirren nga një formë valore e vëzhguar, por duke përdorur një analizues të përgjigjes së frekuencës (FRA) është i përshtatshëm.

● Përcaktoni nëse një përgjigje është ajo e funksionimit normal ose është jonormale, për shkak të ngopjes së induktorit, një funksioni kufizues të rrymës, etj.

● Kur nuk mund të merret karakteristika e kërkuar e përgjigjes, duhet të studiohet një metodë ose frekuencë e veçantë kontrolli, vendosja e një konstante të jashtme etj..

Si të vlerësoni reagimin kalimtar?

Shpjegohet një metodë specifike e vlerësimit. 

● Kur kryhen eksperimente, një qark ose pajisje, rryma e ngarkesës e së cilës mund të ndërrohet në çast lidhet me daljen e qarkut të furnizimit me energji elektrike për vlerësim, dhe mund të përdoret një oshiloskop i dobishëm për vlerësim për të vëzhguar tensionin e daljes dhe rrymën e daljes. 

● Nëse përgjigja e pajisjes aktuale duhet të konfirmohet, për shembull krijohet një gjendje në të cilën një CPU ose të ngjashme kalon nga një gjendje gatishmërie në funksionimin e plotë, dhe dalja vëzhgohet në mënyrë të ngjashme.

Pikat e rëndësishme në kryerjen e vlerësimeve janë përshkruar më sipër; marzhi i fazës dhe frekuenca e kryqëzimit mund të nxirren gjithmonë nga një formë vale e vëzhguar, por kjo është mjaft e mundimshme. 

Kohët e fundit, një pajisje matëse e quajtur një analizues i përgjigjes së frekuencës (FRA) ka hyrë në përdorim mjaft të gjerë dhe mund të përdoret për të matur kufijtë e fazës dhe karakteristikat e frekuencës së qarqeve jashtëzakonisht të thjeshta të furnizimit me energji elektrike. Përdorimi i një FRA mund të jetë shumë efektiv.

Kur, në praktikën aktuale, nuk ka një pajisje të përshtatshme ngarkese të aftë për ndezje-fikje të menjëhershme me rrymë të madhe që mund të përdoret në eksperimente, mund të përdoret një qark i thjeshtë si ai në të djathtë, në të cilin ndizet një MOSFET. Sigurisht që tr dhe tf duhet të përcaktohen.

Shembull i rregullimit kalimtar

Disa IC të rregullatorit komutues kanë një kunj për rregullimin e karakteristikave të përgjigjes; në shumë raste quhet ITH. Në një qark aplikimi të treguar në fletën e të dhënave për IC, janë paraqitur vlerat pak a shumë të arsyeshme të komponentit dhe konfigurimi për një kondensator dhe rezistencë për t'u lidhur me pinin ITH në ato kushte. Në thelb, kjo merret si pikënisje dhe bëhen rregullime në mënyrë që të plotësohen kërkesat e bëra nga qarku që është fabrikuar në të vërtetë. Ndoshta është më mirë të filloni duke mbajtur kondensatorin të fiksuar dhe duke ndryshuar vlerën e rezistencës.

Më poshtë janë format e valëve të oshiloskopit dhe grafikët e analizës së karakteristikave të frekuencës të marra duke përdorur një FRA, që tregojnë mënyrën e ndryshimit të karakteristikës së reagimit kalimtar të ngarkesës të BD9A300MUV të përdorur në këta shembuj kur kapaciteti i kondensatorit në pinin ITH është i fiksuar dhe vlera e rezistencës është rregulluar.

① R3=9.1 kΩ、C6＝2700 pF (në thelb një përgjigje e përshtatshme dhe karakteristikë e frekuencës merren duke përdorur vlerat e rekomanduara)

② R3=3 kΩ、C6＝2700 pF

※ Me uljen e vlerës së rezistencës së R3, brezi u ngushtua dhe përgjigja e ngarkesës u përkeqësua. Nuk ka probleme me vetë funksionimin, por ka shumë diferencë fazore.

③ R3=27 kΩ、C6＝2700 pF

※ Duke ngritur rezistencën R3, brezi zgjerohet dhe përgjigja e ngarkesës përmirësohet, por zilja ndodh me luhatjen e tensionit (seksioni i zgjeruar i formës së valës).

Diferenca e fazës është e vogël dhe në varësi të shpërndarjes, mund të ndodhë lëkundje jonormale.

④ R3=43 kΩ、C6＝2700 pF

※ Kur vlera e rezistencës së R3 rritet më tej, ndodh lëkundje jonormale.

Më sipër janë shembuj të rregullimit të karakteristikës së përgjigjes duke përdorur pinin ITH. Në esencë, kalimtaret e tensionit që ndodhin në tensionin e daljes nuk mund të eliminohet plotësisht dhe kështu bëhen rregullime të tilla që përgjigja të mos krijojë probleme për funksionimin e qarkut që furnizohet me rrymë.

Pyetjet e bëra më shpesh

1. Pyetje: Cili është Avantazhi i Rregullatorit të Ndërrimit? 

Përgjigje: Rregullatorët e ndërrimit janë efikas sepse elementët e serisë ose janë plotësisht të ndezur ose të fikur, kështu që ata mezi e shpërndajnë energjinë. Ndryshe nga rregullatorët linearë, rregullatorët komutues mund të prodhojnë tensione dalëse më të larta se tensioni i hyrjes ose me polaritet të kundërt.

2. Pyetje: Cilat janë tre llojet e rregullatorëve komutues? 

Përgjigje: Rregullatorët e ndërrimit ndahen në tre lloje: rregullatorët hapësinorë, zbritës dhe inverter.

3. Pyetje: Ku përdoren rregullatorët komutues? 

Përgjigje: Rregullatorët e ndërrimit përdoren për mbrojtje nga mbitensioni, telefona portativë, platforma video lojërash, robotë, kamera dixhitale dhe kompjuterë. Rregullatorët e ndërrimit janë qarqe komplekse, kështu që ato nuk janë shumë të njohura me amatorët.

4. Pyetje: Si të zgjedh një rregullator komutues?

Përgjigje: Faktorët që duhen marrë parasysh gjatë zgjedhjes së rregullatorit të ndërrimit:

● Gama e tensionit të hyrjes. Kjo i referohet diapazonit të lejuar të tensionit të hyrjes të mbështetur nga IC.

● Gama e tensionit në dalje. Rregullatorët komutues zakonisht kanë dalje të ndryshueshme

● Rryma e daljes

● Gama e temperaturës së funksionimit

● Zhurma

● Efikasiteti

● Rregullimi i ngarkesës

● Paketimi dhe dimensionet.

Përfundim

Në këtë pjesë, ne e dimë përkufizimin e përgjigjes kalimtare të ngarkesës, si ta matim atë dhe të mësojmë shembullin aktual. Kjo aftësi mund t'ju ndihmojë në mënyrë efektive të zbuloni problemet e stabilitetit të një ngarkese si një rregullator komutues dhe të shmangni rreziqet e sigurisë së qarkut. Mundohuni të matni përgjigjen kalimtare tani! Dëshironi më shumë për matjen e përgjigjes kalimtare? Lini komentet tuaja më poshtë dhe na tregoni idetë tuaja! Nëse mendoni se kjo ndarje është e dobishme për ju, mos harroni të shpërndani këtë faqe!

Gjithashtu lexoni

● Si i mbron qarqet e shiritit të mbitensionit të tiristorit SCR furnizimet me energji nga mbitensioni?

● Një udhëzues përfundimtar për diodat Zener në 2021

● Një udhëzues i plotë për Rregullatorin LDO në 2021

● Gjërat që nuk duhet të humbisni rreth Facebook Meta dhe Metaverse

Lini një mesazh 

Lista mesazh