Проектування з кількома вихідними джерелами живлення CUI Inc.
17 березня 2020 р. Рон Стулл - 6 хвилин читання
Вступ
Багато застосувань електроніки потребують декількох напруг для живлення різних внутрішніх ланцюгів. Від вентиляторів і двигунів до логіки та обробки напруга може коливатися від 48 В або більше до 1 В або менше. Замість використання індивідуального джерела живлення або перетворювача постійного струму для кожної з цих рейок може бути вигідним використання одного джерела живлення з декількома виходами. Це може заощадити час, простір та гроші в деяких додатках. Розуміння того, як створюються декілька виходів та їх різноманітні конфігурації, необхідне для того, щоб визначити, чи є перетворювач декількох виходів правильним вибором для конкретної програми.
Методи створення кількох результатів
Блоки живлення можуть створювати додаткові результати кількома різними способами. Залежно від методу, що використовується для створення декількох результатів, доцільність буде змінюватися залежно від програми залежно від продуктивності та сумісності.
Трансформатори з вторинними обмотками
Найпростіший спосіб отримання декількох виходів - це додавання вторинних обмоток до трансформатора або дроселя. Напруга вторинних обмоток (V сек) на трансформаторі пов'язана з первинною напругою (V pri) через коефіцієнт витків (n); що є відношенням кількості вторинних оборотів (Ns) до кількості первинних оборотів (Np). Це проілюстровано у рівняннях 1 та 2.
Vsec = Vpri * n Рівняння 1 n = Ns/Np Рівняння 2 Рисунок 1: Трансформатор з одним виходом
Наприклад, якщо первинна напруга становить 120 В, а коефіцієнт витків вторинної напруги 0,1, вторинна напруга буде 12 В. Другий вихід 24 В можна отримати, додавши додаткову вторинну обмотку з коефіцієнтом витків 0,2.
Зчеплені дроселі з вторинними обмотками
У топологіях, які використовують зв'язаний дросель, а не трансформатор, такий як зворотний зв'язок, зв'язок між первинним та вторинним не відповідає рівнянню 1. Однак зв'язок між вторинними напругами та коефіцієнтами поворотів робить це, що робить так само легко додавати додаткові виходи . Підставивши основну вихідну напругу (Vout1) у рівняння 1 для Vpri, і нашу бажану напругу для додаткового виходу (Voutn), ми все одно можемо розрахувати необхідне відношення оборотів, навіть незважаючи на те, що змінено відношення основного та вторинного (Рівняння 3).
Регулятори та додаткові перетворювачі
Інша можливість - це додати регулятор або ізольований перетворювач постійного струму, що живиться від основного виходу. Оскільки вхід такої схеми вже ізольований від первинного, а напруга вже знижена, додаткові перетворювачі можуть бути меншими та дешевшими, ніж перетворення додаткової напруги з первинного.
Рисунок 2: (Верхній) регулятор, що використовується для створення додаткової рейкової (нижньої) постійного струму, що використовується для створення нового виходу, ізольованого від іншого