Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBwayPCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Optymalizacja przetwarzania energii w systemach z izolowanymi interfejsami cz. 1

ghost666 10 Cze 2013 09:25 4959 0
  • W systemach z izolowanymi interfejsami pobór mocy po stronie wtórnej jest niewielki, gdyż z przetwornicy zasilane są zazwyczaj pojedyncze przetworniki analogowo-cyfrowe oraz pojedyncze sensory. Systemów takich spodziewamy się w układach takich jak sterowniki przemysłowe PLC czy karty pomiarowe, gdzie jedna przetwornica izolująca obsługuje jeden kanał wejściowy lub wyjściowy. Schemat blokowy takiego systemu pokazany jest na poniższym obrazku

    Optymalizacja przetwarzania energii w systemach z izolowanymi interfejsami cz. 1


    Przy takich, niewielkich mocach stosuje się trzy podstawowe rodzaje przetwornic DC/DC:
    1. Przetwornice lub moduły impulsowe o niestabilizowanym napięciu wyjściowym.
    2. Przetwornice lub moduły impulsowe o stabilizowanym napięciu wyjściowym.
    3. Miniaturowe izolowane przetwornice w obudowach układów elektronicznych.

    W tym artykule postaram się opisać wszystkie trzy rozwiązania i porównać je między sobą.

    Przetwornica z niestabilizowanym wyjściem

    Jest to najprostsze rozwiązanie postawionego problemu. Schemat takiej przetwornicy pokazano na poniższej ilustracji.

    Optymalizacja przetwarzania energii w systemach z izolowanymi interfejsami cz. 1


    Ten najprostszy projekt to przetwornica działająca z ustaloną odgórnie częstotliwością i wypełnieniem impulsów generowanych po stronie pierwotnej. Po stronie wtórnej znajduje się najprostszy prostownik i filtr pojemnościowy. Transformator do tego układu musi zostać tak dobrany aby zapewniał on żądany od projektu poziom izolacji galwanicznej. Od poziomu izolacji tego elementu zależy jego wielkość - tak jeśli chodzi o pole zajmowane na płytce drukowanej jak i wysokość ponad nią. Transformator dominować także będzie w liście kosztów układu. Koszty tego rozwiązania, przy produkcji seryjnej, można oszacować na około $1.

    Jednakże ceną którą płaci się za uzyskanie tak małych kosztów aplikacji jest znaczna zmienność napięcia wyjściowego z przetwornicy po stronie wtórnej. Wartość napięcia zależeć będzie znacznie od obciążenia układu oraz od temperatury pracy całego urządzenia. Powoduje to znaczne utrudnienia w projektowaniu układów analogowych znajdujących się po stronie wtórnej, zasilanych z opisywanej przetwornicy. Układy te muszą charakteryzować się znaczną odpornością na zakłócenia pochodzącej z zasilania i dużą odporność na zmiany napięcia zasilania. Wynikiem tego jest zwiększenie kosztów układów znajdujących się po stronie wtórnej lub co najmniej znacznie zwiększenie kosztów pracy, której znacznie większa ilość musi zostać poświęcona na dopracowanie projektu korzystającego z niestabilizowanej przetwornicy. Przetwornice tego typu z drugiej strony charakteryzują się znaczną efektywnością, jednakże jakość napięcia po stronie wtórnej jest mizerna.
    Źródła:
    http://www.analog.com/static/imported-files/t...Conversion-for-Isolated-Sensor-Interfaces.pdf

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9885 postów o ocenie 8105, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • PCBwayPCBway