Cílem práce je navrhnout jednočinný blokující měnič dle zadaných parametrů splňující požadavky norem pro elektromagnetickou kompatibilitu. Práce detailně popisuje návrh zdroje a jsou v ní shrnuty zásady pro návrh plošného spoje. Při návrhu zdroje byly uplatněny poznatky z řady srovnávacích měření vlivu konstrukce spínaného zdroje a volby použitých součástek na rušivé vyzařování do sítě. Významná část práce je věnována způsobům měření rušení do sítě (Conducted EMI) a oddělení soufázové a protifázové složky rušení. Je popsáno snadno realizovatelné měření rušení v časové oblasti. V závěru bylo provedeno ověřovací měření navrženého zdroje.
Jako kontrolér byl vybrán obvod NCP4303 Semiconductor, jehož výhodou
je univerzalita použití malý počet potřebných externích součástek [17]. Hodnoty těchto rezistorů však nepodařilo nastavit
tak, aby funkce synchronního usměrňovače byla spolehlivá celém rozsahu vstupního
napětí výstupního výkonu. Pro dosažení požadované účinnosti při výstupním napětí nutné
použití synchronního usměrňovače.
Principem synchronního usměrňovače použití výkonového MOSFET tranzistoru
přemosťujícího diodu.42
Pro tuto diodu byl navržen tlumící obvod.
Výsledný tlumicí obvod skládá paralelní kombinace dvojice rezistorů
R130 R131 kondenzátoru 5,6 nF.27)
Je vhodné, aby tlumící rezistor měl hodnotu rovnu jmenovité impedanci, tlumící
kondenzátor kapacitu větší než parazitní kapacita diody [2]. Řešením zřejmě bylo aktivní řízení těchto časů, jehož
návrh však přesahuje rámec této práce. MOSFET ovládán kontrolérem závislosti polaritě napětí
na sekundárním vinutí transformátoru. Použitý kontrolér umožňuje
nastavení minimálních časů zapnutí vypnutí synchronního usměrňovače pomocí
externích rezistorů (R4 schématu) pro potlačení falešných zapnutí vypnutí
způsobených rušením obvodu. zvětšuje nároky chlazení také výrazně zhoršuje
účinnost. zdroje výstupním
napětím proudem 5,8 výkonové zatížení diody prakticky dvojnásobné
oproti verzi zdroje. Byl použit
MOSFET typu IRFB4115 nízkým odporem RDS(on) mΩ.
Navržený synchronní usměrňovač tedy nebyl použit. byla vypočtena známé rezonanční frekvence
fo MHz parazitní kapacity diody pro napětí 1,34 jako
( )
.
6. Zapojení sekundární
části zdroje synchronním usměrňovačem Obr.6 Návrh synchronního usměrňovače
V referenčním návrhu zdroje výstupním napětím proudem 3,5 byla
pro usměrnění použita Schottky dioda nízkým úbytkem napětí. Thomsonova vzorce byla vyjádřena
rezonanční indukčnost Lo. plošném spoji byla
alespoň vytvořena možnost použít dvě usměrňovací diody pouzdru TO-220 paralelně
pro snížení teplotního namáhání diod mírné zlepšení účinnosti.26)
Následně byla spočtena impedance rezonančního obvodu
√ (6. (6.
. 34
