Çfarë është përgjigja kalimtare?

Një konvertues ideal i energjisë duhet të mbajë një tension të qëndrueshëm në dalje, pavarësisht se si ndryshon ngarkesa. Megjithatë, në aplikime, hapi i ngarkesës së daljes do të ndikojë në tensionin e daljes. Për shembull, sasia e ndryshimit të tensionit të daljes e matur për ngarkesa të ndryshme në gjendje të qëndrueshme është rregullimi i ngarkesës. Kur ngarkesa ndryshon në një gjendje kalimtare, është e nevojshme të merret parasysh tejkalimi, nënkalimi dhe koha e rikuperimit të tensionit të daljes. Këta tre tregues mbështeten të gjithë në sistemin e kompensimit të konvertuesit. Ky artikull do të prezantojë procesin e shfaqjes së përgjigjes kalimtare dhe faktorët që ndikojnë në reagimin kalimtar dhe vëzhgojnë ndryshimet në tensionin e daljes në kushte të ndryshme përmes matjes aktuale të formës valore dhe do të ofrojë sugjerime për përmirësim.

1. Përgjigje kalimtare

Kur ngarkesa ndryshon menjëherë, voltazhi i daljes do të prodhojë një reagim. Me fjalë të tjera, procesi i kthimit në vlerën e caktuar pas rritjes ose rënies së tensionit të daljes, i cili quhet përgjigje kalimtare.

Më poshtë është konverteri i fuqisë që përdoret për të analizuar se si ndodh përgjigja kalimtare. Figura 1 është një diagram skematik i qarkut të konvertuesit të fuqisë. Dhe figura 2 tregon procesin që kur rryma e ngarkesës nga e lehtë në të rëndë, tensioni i daljes dhe rryma e induktorit reagojnë në të njëjtën kohë. Sipas ndryshimeve aktuale, kapaciteti nuk mund të konsiderohet si një kondensator ideal, kështu që elementët parazitarë duhet të merren parasysh, duke përfshirë rezistencën e serisë ekuivalente (ESR) dhe induktivitetin e serisë ekuivalente (ESL).

Kur hapi i ngarkesës dhe rryma e daljes rriten menjëherë, konverteri nuk mund të përgjigjet për të siguruar rrymë të mjaftueshme menjëherë. Pra, kondensatori i daljes shkarkohet për të kompensuar mungesën e rrymës së daljes, dhe ESR dhe ESL e kondensatorit të daljes do të bëjnë që tensioni në të gjithë kondensatorin dalës të bjerë. ESR shkakton një rënie të tensionit dhe lidhet pozitivisht me shkallën e ndryshimit të ngarkesës. ESL zvogëlon tensionin në të dy anët e kondensatorit të daljes dhe gjeneron thumba. Sipas karakteristikave të induktivitetit, pikat e gjeneruara nga ESL lidhen me kohën kalimtare të ngarkesës. Nëse ngarkesa ngrihet më shpejt, aq më të mëdha gjenerohen pikat e tensionit.

Kur rënia e tensionit zbulohet nga amplifikuesi i gabimit, sistemi i reagimit do të rrisë tensionin e kompensuesit dhe do të rrisë kohën e ndezjes së çelësit Q1. Kështu që rryma e induktorit rritet për të përmbushur rrymën e rritur të ngarkesës dhe kondensatori fillon të ngarkohet. Tensioni i daljes tenton të jetë i qëndrueshëm.

Testi i përgjigjes kalimtare mund të kuptojë qëndrueshmërinë e tensionit të daljes së konvertuesit. Specifikimet e konvertuesit të fuqisë zakonisht kanë përcaktuar kohën e reagimit kalimtar dhe tolerancën e tensionit në dalje. Gjatë matjes duhet të theksohet se koha kalimtare e ngarkesës duhet të jetë shumë më e shkurtër se koha e rikuperimit kalimtar dhe periudha e kalimit të ngarkesës duhet të jetë më e madhe se koha e rikuperimit të konvertuesit, përndryshe problemi i qëndrueshmërisë nuk mund të shfaqet në formën e valës.

Figura e mëposhtme tregon një formë vale tipike të përgjigjes kalimtare. Në këtë rast, dalja është 12 VDC, ngarkesa është nga 75% në 100% në 75%, ndryshimi maksimal i tensionit është 100 mV, që është e barabartë me 0.8% të tensionit të daljes dhe koha e rikuperimit është 250 ms. Procesi i rikuperimit kalimtar të tensionit është një kurbë e qetë, duke treguar karakteristika të qëndrueshme të qarkut.

2. Faktorët ndikojnë në përgjigjen kalimtare

Në sistemin e përgjithshëm të kontrollit, disa faktorë ndikojnë në performancën e përgjigjes kalimtare. Para së gjithash, komponentët e përdorur në të gjithë lak, si bashkimi optik, diodat dhe transformatorët, kanë kohë vonese. Do të thotë që kur ngarkesa ndryshon, konverteri do të fillojë reagimin pas kohës minimale të vonesës. Kjo kohë minimale e vonesës nuk përfaqëson kohën e përgjigjes kalimtare, por vetëm një pjesë të vogël të saj.

Faktorët kryesorë që ndikojnë në përgjigjen kalimtare si niveli i kompensimit të amplifikatorit të gabimit të brendshëm. Përforcuesi i gabimit përdoret për të rregulluar PWM (Modulimi i gjerësisë së pulsit) dhe PWM modulon kohën e aktivizimit të transistorit për t'iu përgjigjur ndryshimit në tensionin e daljes. Dhe gjerësia e brezit të qarkut të kontrollit do të ndikojë në shpejtësinë e rregullimit. Kur gjerësia e brezit është më e madhe, kalimtari i ngarkesës mund të rregullohet më shpejt.

Dy faktorë ndikojnë në reagimin kalimtar në kushtet e jashtme. Njëra është kapaciteti i daljes. Nëse kapaciteti është i madh, nënkalimi ose tejkalimi i tensionit të daljes mund të zvogëlohet, por koha e rikuperimit do të rritet. E dyta është madhësia e ndryshimit dhe shkalla e ndryshimit të rrymës së ngarkesës. Kur rryma e ngarkesës rritet ose bie ngadalë, vlera maksimale e tensionit të daljes është e vogël. Përveç kësaj, kur madhësia e hapit të ngarkesës rritet, voltazhi i daljes do të rritet ose do të bjerë ndjeshëm.

3. Forma valore

• Kapaciteti i ndryshëm

Kur hapi i ngarkesës është i fiksuar (50% në 100% ngarkesë), ndryshimi i vetëm është vlera e kapacitetit të kondensatorit të daljes. Nga tre format e mëposhtme të valës mund të dihet se sa më i madh të jetë kapaciteti, aq më pak ndryshim është tensioni i daljes, por koha e rikuperimit do të rritet.

• Madhësi të ndryshme të hapit të ngarkesës

Kur kapaciteti i daljes është i fiksuar (100uF), ndryshimi i vetëm është madhësia e ndryshimit të hapit të ngarkesës. Kur hapi i ngarkesës është 25% e ngarkesës (nga 75% në 100%), rënia e tensionit të daljes është 50 mV dhe koha e rikuperimit është 200 us. Më pas, figura 8 dhe 9 tregojnë se hapi i ngarkesës rritet në 50% dhe 75% të ngarkesës, kjo bën që tensioni i nënshtrimit të jetë më i madh dhe koha e rikuperimit kërkon më shumë.

• Shkalla e ndryshme e ndryshimit të ngarkesës

Shifrat e mëposhtme më poshtë tregojnë se ndryshimi i shkallës së ndryshme të ngarkesës. Sa më shpejt të rritet ose të bjerë rryma e ngarkesës, aq më i madh është nënkalimi ose tejkalimi i tensionit të daljes. Në të kundërt, hapi më i ngadalshëm i ngarkesës rezulton në ndryshimin më të vogël të tensionit të daljes.

4. Metoda e përmirësuar

• Shtoni kondensatorin e daljes

Për të arritur një tension të qëndrueshëm të daljes, mënyra më e lehtë rriti kapacitetin e daljes, por ESR dhe ESL ende duhet të merren parasysh. Kondensatorët qeramikë kanë ESR të ulët dhe janë gjithashtu një zgjedhje më e mirë në reduktimin e kalueshmërisë së tensionit. Në përgjithësi, kondensatorët qeramikë vendosen afër fundit të ngarkesës së aplikimit aktual. Përveç reduktimit të tranzientëve të tensionit, ai gjithashtu shmang lëkundjet në qarkun e kontrollit të konvertuesit. Përveç kësaj, mund të shtoni një kondensator elektrolitik pranë daljes së konvertuesit. Kur ka një hap ngarkese, kondensatori elektrolitik do të reagojë shpejt në fazën fillestare në mënyrë që qarku i reagimit të mund të përgjigjet më shpejt, gjë që është e dobishme në qarqet e reagimit të ngadaltë të reagimit.

 

• Sugjerim për paraqitjen

Nën ngarkesat dinamike, distanca midis konvertuesit dhe ngarkesës mund të ndikojë në cilësinë e fuqisë dalëse. Dhe rezistenca parazitare dhe induktiviteti në rrugë do të shkaktojnë një rënie të tensionit në dalje dhe do të rezultojë në rregullim të dobët të ngarkesës. Pra, konverteri dhe ngarkesa duhet të vendosen sa më afër. Për të reduktuar efektin e përgjigjes kalimtare të ngarkesës, në përgjithësi, kapaciteti i daljes rritet për të zvogëluar përgjigjen e tensionit të daljes, dhe pozicioni i kondensatorëve është më efektiv në rrugën kryesore të rrymës.

5. përmbledhje

Me trendin e tregut, shumë produkte elektronike priren të kërkojnë rrymë më të shpejtë dhe më të madhe. Në përzgjedhjen e konvertuesve të fuqisë, produktet me tension të qëndrueshëm të daljes janë më të njohura. Testi i përgjigjes kalimtare mund të kuptojë qëndrueshmërinë e lakut të kontrollit, rregullimin e ngarkesës, kohën e rikuperimit kalimtar dhe ziljen. Pasi të keni kuptuar faktorët që ndikojnë në reagimin kalimtar, mund të gjeni metodën më të përshtatshme të përmirësimit për të marrë një konvertues më të qëndrueshëm të energjisë.

 

 

CTC është një ofrues shërbimi profesional për modulet e furnizimit me energji të nivelit të lartë (Converter AC në DC dhe DC to DC Converter) për aplikime kritike në mbarë botën që prej 30 vitesh. Kompetenca jonë kryesore është të dizenjojmë dhe të ofrojmë produkte me teknologji lider, çmime konkurruese, kohë pune jashtëzakonisht fleksibël, shërbim teknik global dhe prodhim me cilësi të lartë (Made In Taiwan).

CTC është e vetmja korporatë e certifikuar me ISO-9001, IATF-16949, ISO22613(IRIS) dhe ESD/ANSI-2020. Ne mund të sigurojmë 100% jo vetëm produktin, por edhe rrjedhën e punës dhe shërbimin tonë që të përputhet me sistemin e menaxhimit të cilësisë për çdo aplikacion të nivelit të lartë që nga fillimi. Nga dizajni tek prodhimi dhe mbështetja teknike, çdo detaj operohet sipas standardeve më të larta.

Lini një mesazh 

Lista mesazh