Convertitore flyback

ATTENZIONE: Questo esperimento è progettato per limitare la tensione di uscita a meno di 50V DC. Utilizzare solo i rapporti di servizio, le frequenze, la tensione di ingresso o i carichi indicati qui.

Questo esperimento utilizzerà la scheda convertitore DC-DC fornita da HiRel Systems. http://www.hirelsystems.com/shop/Power-Pole-Board.html

Informazioni sul funzionamento della scheda sono disponibili in questo video di raccolta "Introduzione alla scheda HiRel".

La procedura mostrata qui si applica a qualsiasi semplice circuito di conversione flyback che può essere costruito su schede proto, schede bread o circuiti stampati.

1. Configurazione della scheda:

1. Collegare l'alimentazione del segnale ±12 al connettore "DIN" ma mantenere "S90" OFF.
2. Assicurarsi che il selettore di controllo PWM si trova nella posizione a ciclo aperto.
3. Impostare l'alimentazione CC a 16 V. Tenere l'uscita scollegata dalla scheda per ora.
4. Prima di collegare il resistore di carico, regolarlo a 10 Ω.
5. Costruire il circuito mostrato in Fig. 3 utilizzando il MOSFET inferiore e la lavagna magnetica flyback.
   1. Si noti che il rapporto di giri N₁/N₂=2.
6. Collega "R_L"tra "V2+" e "COM".
   1. MAI Scollegare il carico durante l'esperimento poiché il convertitore boost può diventare instabile e causare danni alla scheda.
7. Assicurarsi che l'array di switch per la selezione MOSFET (MOSGET inferiore), la selezione PWM e altre impostazioni siano corrette per ottenere una Fig. 3 funzionale.

Figura 3. Circuito convertitore Flyback

2. Regolazione del rapporto di servizio e della frequenza di commutazione

1. Collegare la sonda differenziale attraverso il gate-to-source del MOSFET inferiore.
2. Attiva "S90". Un segnale di commutazione dovrebbe apparire sullo schermo dell'ambito.
   1. Regolare l'asse temporale del segnale per visualizzare due o tre periodi.
   2. Regolare il potenziometro di frequenza per ottenere una frequenza di 100 kHz (periodo di 10 μs).
3. Regolare il potenziometro del rapporto di lavoro per ottenere un rapporto di servizio del 50% (in tempo di 5 μs).

3. Test del convertitore Flyback per l'input variabile

1. Collegare l'alimentatore CC in ingresso, che è già impostato a 16 V, a "V1+" e "COM".
2. Collegare una sonda normale per misurare la corrente di ingresso a "CS1". Assicurarsi che il connettore di terra sia collegato a "COM".
   1. Collegare la sonda differenziale attraverso il carico.
   2. Cattura le forme d'onda e misura la media della tensione di uscita, il picco della corrente di ingresso e la media della corrente di ingresso.
   3. Registrare le letture di corrente e tensione in ingresso sull'alimentatore CC.
3. Regolare la tensione di ingresso a 11 V, 13 V e 15 V.
   1. Ripetere i passaggi precedenti per ciascuna di queste tensioni.
4. Scollegare l'alimentazione CC in ingresso e regolarne l'uscita a 16 V.

4. Test del convertitore Flyback per il rapporto di lavoro variabile

1. Collegare una sonda normale attraverso il cancello alla fonte del MOSFET inferiore.
2. Collegare la sonda differenziale attraverso il carico.
3. Collegare l'alimentazione CC di ingresso a "V1+" e "COM".
4. Cattura le forme d'onda e misura la tensione di uscita media e il tempo di uscita della tensione gate-to-source (anche il rapporto di servizio).
   1. Registrare le letture di corrente e tensione in ingresso sull'alimentatore CC.
5. Adeguare il rapporto di dazio al 10%, 25% e 40%. Ripetere i passaggi precedenti per ciascuno di questi tre rapporti di servizio.
6. Reimpostare il rapporto di servizio al 50%.
7. Scollegare l'alimentazione CC in ingresso.

5. Test del convertitore Flyback per la frequenza di commutazione variabile

1. Collegare una sonda normale a "CS1" per misurare la corrente di ingresso.
2. Collegare la sonda differenziale attraverso il carico.
3. Sul secondo oscilloscopio, osservare la tensione gate-to-source utilizzando una sonda normale per regolare la frequenza di commutazione secondo necessità.
4. Collegare l'alimentazione CC di ingresso a "V1+" e "COM".
5. Regolare la frequenza di commutazione a 70 kHz.
6. Cattura le forme d'onda dal primo ambito e misura la corrente di ingresso e la tensione di uscita media.
   1. Registrare il rapporto di frequenza e di servizio dal secondo ambito, ma non acquisire la sua forma d'onda.
   2. Registrare la corrente di ingresso e la lettura della tensione sull'alimentatore CC.
7. Regolare la frequenza di commutazione a 50 kHz, 30 kHz e 10 kHz (o il minimo possibile se non è possibile raggiungere 10 kHz).
   1. Ripetere i passaggi precedenti per ciascuna di queste tre frequenze di commutazione.
8. Spegnere l'alimentazione CC di ingresso e "S90", quindi smontare il circuito.