Конвертер Flyback

ВНИМАНИЕ: Этот эксперимент предназначен для ограничения выходного напряжения до уровня менее 50 В постоянного тока. Используйте только те коэффициенты заполнения, частоты, входное напряжение или нагрузки, которые приведены здесь.

В этом эксперименте будет использоваться плата преобразователя постоянного тока, предоставленная компанией HiRel Systems. http://www.hirelsystems.com/shop/Power-Pole-Board.html

Информацию о работе платы можно найти в этом видео коллекции "Введение в плату HiRel."

Показанная здесь процедура применима к любой простой схеме обратного преобразователя, которая может быть построена на протоплатах, хлебных платах или печатных платах.

1. Настройка доски:

1. Подключите сигнал ±12 к разъему "DIN", но оставьте "S90" выключенным."
2. Убедитесь, что селектор управления ШИМ находится в положении разомкнутого контура.
3. Установите источник питания постоянного тока на напряжение 16 В. Пока не отключайте его выход от платы.
4. Перед подключением нагрузочного резистора отрегулируйте его на 10 Ω.
5. Постройте схему, показанную на рисунке 3, используя нижний МОП-транзистор и магнитную плату обратного хода.
   1. Обратите внимание, что коэффициент поворотов N₁/N₂=2.
6. Подключите "R_L" между "V2+" и "COM".
   1. НИКОГДА не отключайте нагрузку во время эксперимента, так как повышающий преобразователь может выйти из строя и привести к повреждению платы.
7. Убедитесь, что массив переключателей для выбора MOSFET (ниже MOSGET), выбора ШИМ и других настроек верен для достижения функционального результата (рис. 3).

Рисунок 3. Схема обратного преобразователя

2. Регулировка коэффициента заполнения и частоты переключения

1. Подсоедините дифференциальный пробник через затвор к источнику нижнего МОП-транзистора.
2. Включите "S90." На экране прицела должен появиться сигнал переключения.
   1. Отрегулируйте временную ось сигнала, чтобы увидеть два или три периода.
   2. Отрегулируйте потенциометр частоты так, чтобы достичь частоты 100 кГц (период 10 μс).
3. Отрегулируйте потенциометр с рабочим отношением для достижения коэффициента заполнения 50% (время включения 5 μс).

3. Тестирование конвертера Flyback для ввода переменных

1. Подключите входной источник питания постоянного тока, который уже настроен на напряжение 16 В, к "V1+" и "COM."
2. Подключите обычный щуп для измерения входного тока в точке «CS1». Убедитесь, что разъем заземления подключен к «COM».
   1. Подсоедините дифференциальный щуп поперек нагрузки.
   2. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения, пика входного тока и среднего входного тока.
   3. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
3. Отрегулируйте входное напряжение на 11 В, 13 В и 15 В.
   1. Повторите описанные выше действия для каждого из этих напряжений.
4. Отключите входной источник постоянного тока и отрегулируйте его выходное напряжение на 16 В.

4. Тестирование преобразователя Flyback для переменного коэффициента заполнения

1. Подключите штатный щуп через затвор к источнику нижнего МОП-транзистора.
2. Подсоедините дифференциальный щуп поперек нагрузки.
3. Подключите входной источник постоянного тока к "V1+" и "COM."
4. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения и времени включения напряжения затвора-источника (а также коэффициента заполнения).
   1. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
5. Отрегулируйте коэффициент пошлин до 10%, 25% и 40%. Повторите описанные выше шаги для каждого из этих трех коэффициентов заполнения.
6. Сбросьте коэффициент пошлины до 50%.
7. Отключите входное питание постоянного тока.

5. Тестирование Flyback Converter для переменной частоты переключения

1. Подключите штатный щуп в точке "CS1" для измерения входного тока.
2. Подсоедините дифференциальный щуп поперек нагрузки.
3. На втором осциллографе наблюдайте за напряжением от затвора до источника с помощью обычного пробника, чтобы при необходимости отрегулировать частоту переключения.
4. Подключите входной источник постоянного тока к "V1+" и "COM."
5. Отрегулируйте частоту переключения на 70 кГц.
6. Захват осциллограмм с первого осциллографа и измерение пикового значения входного тока и среднего выходного напряжения.
   1. Запишите частоту и коэффициент заполнения со второго осциллографа, но не захватывайте его форму.
   2. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
7. Отрегулируйте частоту переключения на 50 кГц, 30 кГц и 10 кГц (или минимально возможную, если 10 кГц не достигнуты).
   1. Повторите описанные выше шаги для каждой из этих трех частот переключения.
8. Выключите входной источник постоянного тока и «S90», а затем разберите схему.