使用反激式電源轉(zhuǎn)換器消除工廠中的噪聲
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】工業(yè)自動化系統(tǒng)使用微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)和傳感器網(wǎng)絡(luò)來控制機(jī)電流程。這些元件具有高度敏感性,但是卻在充滿來自電機(jī)驅(qū)動、電磁干擾(EMI)和其它各種來源的電氣噪聲環(huán)境中運(yùn)行。
電氣噪聲通常通過工廠自動化設(shè)備中的中央直流(DC)電源背板傳輸。隔離變壓器可以去除不必要的噪聲,但是如何在直流電源上使用變壓器呢?使用反激式電源轉(zhuǎn)換器。
隔離式電源可以通過消除接地環(huán)路和相同電源總線上其他設(shè)備造成的瞬態(tài)電壓提供抗噪聲功能。隔離式電源還可以對敏感元件和人類起到防護(hù)危險(xiǎn)高電壓的作用。反激式轉(zhuǎn)換器是一個(gè)簡單的設(shè)計(jì),所含元件很少,為輸入和輸出之間提供了電流隔離。
反激式轉(zhuǎn)換器源自反向降壓-升壓轉(zhuǎn)換器,使用耦合電感器或反激式變壓器(其匝數(shù)比乘以輸入電壓)替代了電感器。圖1為反激式轉(zhuǎn)換器的基本電路圖。當(dāng)MOSFET開關(guān)開啟時(shí),電流開始流動,初級線圈中的磁通量增大,在鐵芯中存儲能量。由于變壓器的極性,次級線圈中的感應(yīng)電壓是負(fù)的,從而使二極管反向偏置,同時(shí)輸出電容器為負(fù)載供電。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí),初級線圈的電流和磁通量減少,在次級線圈產(chǎn)生正電壓,正向偏置二極管,把存儲在鐵芯中的能量轉(zhuǎn)移到負(fù)載上。
圖1:反激式轉(zhuǎn)換器基本電路
反激式轉(zhuǎn)換器通常用在工業(yè)裝置中。一個(gè)典型的應(yīng)用是從24V背板供電的可編程邏輯控制器(PLC)輸入/輸出(I/O)模塊。為了確??煽康男阅埽枰綦x式電源防護(hù)I/O模塊受到噪聲干擾。反激式轉(zhuǎn)換器增加的優(yōu)勢是能夠提供多種輸出電壓軌——包括正電壓和負(fù)電壓——滿足各種處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和放大器的需求。
為了滿足工業(yè)市場需求和驗(yàn)證反激轉(zhuǎn)換器的用途,TI已經(jīng)發(fā)布了LM3481反激式評估模塊(EVM),如圖2所示。這種設(shè)計(jì)可以接受5V至32V的寬輸入電壓范圍,提供12V的穩(wěn)定隔離輸出,能夠向負(fù)載提供2A的電流。這使設(shè)計(jì)人員能夠在隔離反激式設(shè)計(jì)中評估LM3481低側(cè)FET控制器的性能和運(yùn)行。
圖2:LM3481反激式評估模塊
反激式轉(zhuǎn)換器的一個(gè)常見的缺點(diǎn)是缺乏效率。典型反激式轉(zhuǎn)換器的效率約為60-75%。這主要是由于變壓器中的感應(yīng)損耗和整流二極管的壓降。通過精心設(shè)計(jì)變壓器和選擇開關(guān)頻率,LM3481反激式EVM可以達(dá)到幾乎90%的效率,如圖3所示。
圖3:LM3481反激式EVM的效率
反激式轉(zhuǎn)換器的另一個(gè)重要性能是可以實(shí)現(xiàn)良好的線性穩(wěn)壓,換而言之,轉(zhuǎn)換器面對波動的輸入電壓可以提供穩(wěn)定的輸出電壓。在工業(yè)裝置中,輸入電壓波動可能由重負(fù)載開啟和關(guān)閉或變頻電機(jī)驅(qū)動器等因素引起。LM3481反激式EVM可以在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)±0.1%的線性穩(wěn)壓。提供穩(wěn)定的輸出電壓可以保護(hù)關(guān)鍵元件,防止不必要的噪音進(jìn)入電路。
反激式轉(zhuǎn)換器是一種簡單靈活的轉(zhuǎn)換器,可提供抗干擾和高電壓隔離,能夠解決許多工業(yè)應(yīng)用中的電源設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。立刻購買高效的穩(wěn)壓平臺LM3481反激式EVM,開始探索隔離式電源的可能性。或者下載參考設(shè)計(jì)來快速創(chuàng)建設(shè)計(jì):
● 多端口隔離式輸出反激式解決方案參考設(shè)計(jì)
● 隔離式53V/400mA輸出反激式解決方案參考設(shè)計(jì)
● 用于激光閃存驅(qū)動的低輸入電壓、小尺寸反激式參考設(shè)計(jì)
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級電容的“外衣”,看看超級電容“超級”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會者蒞臨SPS 2024?展會參觀交流,體驗(yàn)最新自動化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個(gè)新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測量儀
頻率器件
頻譜測試儀
平板電腦