Cyflwyniad
Yn yr erthygl gyflwyniadol hon, byddwn yn siarad am weithrediad anwythydd mewn cyflenwad pŵer modd switsh. Os ydych chi'n newydd i ddylunio cyflenwadau pŵer ac yn pendroni pam mae deuod yn ymddangos fel pe bai wedi'i ragfarnu ymlaen tra ei fod yn edrych fel na ddylai fod, yna mae'n debyg mai'r anwythydd yw'r rheswm am hynny. Mae'r erthygl hon ar eich cyfer chi.
Deall Anwythyddion
I ddechrau, fe wnaethon ni astudio anwythyddion yn y brifysgol, mewn cylchedau AC a DC. Mewn cylched AC, rydyn ni'n rhoi mewnbwn sinwsoidaidd i'r anwythydd ac yn arsylwi newidiadau mewn osgled a chyfnod. Mewn cylched DC, rydyn ni'n darparu mewnbwn cam uned ac yn astudio'r newidiadau canlyniadol mewn cerrynt neu foltedd ar draws yr anwythydd.
Fodd bynnag, mae ymddygiad anwythydd mewn cyflenwad pŵer modd switsh yn wahanol iawn i'r cylchedau AC neu DC syml a astudir yn y brifysgol.
Egwyddorion Sylfaenol yr Anwythydd
Mae anwythydd bob amser yn ceisio cynnal y cerrynt yn llifo drwyddo. Mae'n gwrthwynebu unrhyw newid mewn cerrynt drwy greu EMF cefn. Er enghraifft, os oes 1A yn llifo drwy anwythydd a cheisir newid, mae'r anwythydd yn cynhyrchu EMF cefn i wrthwynebu'r newid hwn. Gellir cymharu'r egwyddor hon â gwthio car trwm o llonyddwch—mae'n gwrthsefyll symudiad i ddechrau, ac unwaith y bydd mewn symudiad, mae'n gwrthsefyll stopio.
Anwythydd mewn Cylchdaith DC
Ystyriwch gylched DC syml gyda batri 1V, switsh, gwrthydd 1-ohm, ac anwythydd. I ddechrau, nid oes cerrynt yn llifo trwy'r anwythydd. Pan fydd y switsh ar gau, cymhwysir 1V, ac mae'r cerrynt yn dechrau llifo. Mae'r anwythydd yn gwrthwynebu'r newid o 0A i 1A trwy gynhyrchu EMF cefn sy'n hafal i'r foltedd a gymhwysir (1V). Mae hyn yn creu cynnydd logarithmig mewn cerrynt trwy'r anwythydd dros amser.
Anwythydd mewn Cyflenwad Pŵer Switsio
Mewn cyflenwad pŵer, mae'r gwrthiant bron yn sero ohms, ac nid yw'r cerrynt yn dilyn yr un gromlin logarithmig. Yn lle hynny, mae'n codi mewn llinell syth, gan ffurfio tonffurf cerrynt trionglog. Mae troi ymlaen ac i ffwrdd y cerrynt yn arwain at y siâp trionglog hwn, sy'n symleiddio'r dadansoddiad gan ddefnyddio'r hafaliad ar gyfer llinell syth (y = mx + c).
Dadansoddiad Cylchdaith Enghraifft
Beth am ystyried cylched gyda ffynhonnell 1V, switsh, gwrthydd 1-ohm, anwythydd, a gwrthydd 2-ohm ychwanegol sy'n cael ei reoli gan switsh arall. Pan fydd y switsh cychwynnol ar gau, mae'r cerrynt yn codi i 1A. Os caiff y switsh hwn ei agor a'r ail switsh ar gau ar yr un pryd, mae'r anwythydd yn gorfodi'r cerrynt i lifo trwy'r llwybr newydd gyda 3 ohm o wrthwynebiad, gan greu EMF cefn o 3V i gynnal y llif cerrynt 1A.
Switshis Mecanyddol vs. Switshis Lled-ddargludyddion
Gall switshis mecanyddol agor ar unwaith, gan greu EMF cefn uchel a all ïoneiddio aer ac achosi gwreichion. Dyma pam mae sgôr foltedd AC switsh yn uwch na'r sgôr DC. Fodd bynnag, mae switshis lled-ddargludyddion yn cymryd amser cyfyngedig i agor a chau, gan effeithio ar ymddygiad yr anwythydd. Yr hafaliad safonol ar gyfer EMF cefn yr anwythydd yw E = -L (di/dt), sy'n deillio o gyfreithiau Faraday a Lenz.
Ymddygiad Anwythydd mewn Cyflenwadau Pŵer Ymarferol
Mewn cyflenwadau pŵer ymarferol, gall newid MOSFETs yn gyflym greu pigau foltedd mawr oherwydd gwerthoedd di/dt uchel. Er enghraifft, mae newid o 10A i 0A mewn 10 nanoeiliad yn cynhyrchu EMF cefn enfawr, sy'n amlygu fel sŵn a phigau.
Casgliad
Yn yr erthygl hon, trafodwyd ymddygiad anwythyddion mewn cyflenwadau pŵer modd switsh DC-DC, siâp y cerrynt trionglog, cyfeiriad EMF cefn, ac effaith di/dt uchel ar bigau foltedd.
