conversor AC / DC flyback não isolado

Dicas de energia # 94: como um dinheirinho de cabeça para baixo oferece uma alternativa de topologia ao flyback não isolado –

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br


Uma das fontes de energia mais comuns é o offline, também conhecido como rede elétrica CA. Com o aumento de produtos voltados à integração de características domésticas típicas, há uma demanda maior por conversores off-line de baixa potência que requerem menos de um watt de capacidade de saída. Para essas aplicações, os aspectos mais críticos do projeto são eficiência, integração e baixo custo.

Ao decidir sobre uma topologia, o flyback normalmente é a primeira escolha para qualquer conversor offline de baixa potência. Onde o isolamento não é necessário, no entanto, essa pode não ser a melhor abordagem. Digamos que o equipamento final seja um interruptor inteligente que os usuários controlem por meio de um aplicativo para smartphone. Nesse caso, o usuário nunca estará em contato com tensões expostas durante a operação, portanto, o isolamento não é necessário.

Para um suprimento offline, a topologia flyback é uma solução razoável, pois possui uma baixa contagem de lista de materiais (BOM) com apenas alguns componentes do estágio de energia, e o transformador pode ser projetado de maneira a lidar com uma ampla faixa de tensão de entrada. Mas e se o aplicativo final de um design não precisar de isolamento? Se esse for o caso, um designer ficaria tentado a ainda usar um flyback, considerando que a entrada está off-line. Um controlador com um transistor de efeito de campo (FET) integrado e regulação do lado primário criaria uma pequena solução flyback.

figura 1 mostra um exemplo esquemático de um flyback não isolado que usa um comutador de flyback UCC28910 com regulação do lado primário. Embora essa seja uma opção viável, uma topologia de inversão invertida off-line proporcionará maior eficiência em comparação com um flyback, com uma contagem de BOM mais baixa. Nesta dica de energia, explorarei os benefícios de um investimento invertido para uma conversão CA / CC de baixa potência.

Leia Também  Introdução ao comprimido azul STM32F103C8T6

conversor AC / DC flyback não isolado
Figura 1. Esse projeto flyback não isolado usando o comutador flyback UCC28910 converte CA em CC, mas uma topologia de inversão off-line invertida pode fazer o trabalho com mais eficiência.

Figura 2 mostra o estágio de potência de um dinheirinho de cabeça para baixo. Como um flyback, existem dois componentes de comutação, um magnético (um único indutor de energia em vez de um transformador) e dois capacitores. A topologia de cabeça para baixo do buck, como o nome sugere, é semelhante a um conversor de buck. Os comutadores criam uma forma de onda de comutação entre a tensão de entrada e o terra, que é então filtrada por uma rede indutor-capacitor. A diferença é que a tensão de saída é regulada como potencial abaixo da tensão de entrada. Mesmo que a saída esteja “flutuando” abaixo da tensão de entrada, ela ainda pode alimentar os componentes eletrônicos a jusante normalmente.

fonte de energia
Figura 2. Um esquema simplificado de um estágio de potência inversa invertida.

Ter o FET no lado inferior significa que ele pode ser acionado diretamente de um controlador flyback. Figura 3 mostra um dinheirinho de cabeça para baixo que usa o comutador flyback UCC28910. Um indutor acoplado um a um funciona como o componente de comutação magnética. O enrolamento primário está atuando como indutor do estágio de potência. O enrolamento secundário fornece informações de regulação de tensão de temporização e saída ao controlador e cobra a alimentação de polarização local do controlador (VDD) capacitores.

conversor buck
Figura 3. Um exemplo de projeto de inversão invertida usando o comutador flyback UCC28910.

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br

Uma desvantagem da topologia do flyback é como a energia é transferida através do transformador. Essa topologia armazena energia no espaço aéreo durante o FET no horário e transfere para o secundário durante o tempo de folga do FET. Um transformador real terá alguma indutância de vazamento no lado primário. Quando a energia é transferida para o lado secundário, o que resta é armazenado na indutância de vazamento. Essa energia não é utilizável e requer dissipação usando um diodo Zener ou uma rede de resistores-capacitores.
Em uma topologia buck, a energia de vazamento é entregue à saída durante o tempo de folga do FET através do diodo D2. Isso reduz a contagem de componentes e melhora a eficiência.

Leia Também  Eco-presidentes usam energia renovável para reconstruir os recifes do nosso planeta

Outra diferença são as perdas de projeto e condução para cada magnético. Como um fanfarrão de cabeça para baixo tem apenas um enrolamento para transferir energia, toda a corrente para fornecimento de energia passa por ele, o que fornece uma boa utilização do cobre. Um flyback não tem uma boa utilização de cobre. Quando o FET está ativado, a corrente é conduzida através do enrolamento primário, mas não no secundário. Quando o FET é desligado, a corrente flui no enrolamento secundário e não no primário. Assim, mais energia é armazenada no transformador e usa mais cobre no projeto flyback para fornecer a mesma quantidade de energia de saída.
A Figura 4 compara as formas de onda atuais de um indutor de um buck e os enrolamentos primário e secundário de um transformador flyback com as mesmas especificações de entrada e saída. A forma de onda do indutor buck está na única caixa azul à esquerda e os enrolamentos primário e secundário do flyback estão nas duas caixas vermelhas à direita.

Para cada forma de onda, a perda de condução é calculada como a corrente quadrática média quadrática multiplicada pela resistência do enrolamento. Como o fanfarrão possui apenas um enrolamento, a perda total de condução no magnético é a perda do enrolamento. A perda total de condução para o flyback, no entanto, é a soma das perdas dos enrolamentos primário e secundário. Além disso, o magnético será fisicamente maior em um flyback em comparação com um projeto de inversão invertida em um nível de potência semelhante. O armazenamento de energia para qualquer componente é igual a ½ L × IPK2.

Para as formas de onda mostradas em Figura 4, Calculei que a quantia invertida precisaria armazenar apenas um quarto da energia que o flyback precisaria armazenar. Como resultado, um design invertido de cabeça para baixo teria uma pegada muito menor em comparação com um design flyback com a mesma potência.

Leia Também  Arduino Blog »Impressora a jato de tinta baseada em Arduino lenta mas seguramente realiza o trabalho

formas de onda de energia
Figura 4. Uma comparação das formas de onda atuais nas topologias buck vs. flyback.

Quando o isolamento não é necessário, a topologia do flyback nem sempre é a melhor solução para um aplicativo offline de baixa energia. Um investimento invertido pode oferecer maior eficiência com um menor custo de BOM porque você pode usar um transformador / indutor potencialmente menor. Para um projetista de eletrônica de potência, é importante considerar todas as soluções possíveis de topologia para determinar o melhor ajuste para as especificações fornecidas.

Artigos relacionados:

VIDEO AD

->


div-gpt-ad-inread

->
    
        

Anúncio inferior pequeno

->


div-gpt-ad-fluid

->

Publicações interessantes:

https://holidayservice-tn.com/como-criar-um-blog-de-viagens-profissional-e-viajar-ao-vivo/

https://draincleaningdenverco.com/junte-se-a-ganha-dinheiro-escrevendo-sw-ganhe-dinheiro-escrevendo/

https://clipstudio.com.br/se-juntar-a-mim-para-um-seminario-gratuito-em-cingapura/

https://proverasfestas.com.br/modelo-ruim-como-nao-sabotar-seu-alcance/

https://coniferinc.com/ideias-de-marketing-de-teatro/

https://weeventos.com.br/internet-movel-bem-vindo-ao-confundindo/

https://testmygeekstuff.com/experiencias-do-fundador-dicas-contabeis-informacoes-de-software-e-mais/

https://responsibleradio.com/25-melhores-ideias-de-novos-negocios-na-india-com-investimento-baixo-e-medio/

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br