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LW1DSE > TECH 09.09.17 16:15l 247 Lines 13055 Bytes #999 (0) @ WW BID : 150-LW1DSE Read: GUEST Subj: Fuentes Conmutadas #23 [CP437] Path: IW8PGT<IV3ONZ<IZ3LSV<IW0QNL<JH4XSY<JM1YTR<JE7YGF<VE3UIL<LU9DCE<LU4ADN< LU7DQP Sent: 170909/1345Z @:LU7DQP.#LAN.BA.ARG.SOAM #:18412 [Lanus Oeste] FBB7.00i From: LW1DSE@LU7DQP.#LAN.BA.ARG.SOAM To : TECH@WW [¯¯¯ TST HOST 1.43c, UTC diff:5, Local time: Sun Aug 20 10:40:08 2017 ®®®] ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ» º FUENTES DE ALIMENTACION CONMUTADAS º º Por Osvaldo LW1DSE º ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ¼ Ya hemos visto como exitar un MOSFET desde un controlador de PWM que debe permancer aislado de la potencia. Si fuera necesario exitar m s de uno de ellos de manera directa, por ejemplo desde la salida de un UC3524/25, sim- plemente tendremos que duplicar la cantidad de componentes necesarios y dispo- nerlos de la manera explicada en el pen£ltimo cap¡tulo, y utilizar dos juegos de exitadores directos para cada uno de los MOSFET's. Empero, la cosa no es tan simple cuando deben ser exitadas dos unida- des que deben estar aisladas entre s¡, y con respecto al controlador, por ejemplo un half/full bridge. Una soluci¢n consiste en disponer dos circuitos exitadores independientes, similares a los que se han desarrollado en la pre- sentaci¢n anterior. Sin embargo, la existencia de dos transformadores de exi- taci¢n es una implementaci¢n poco utilizada, figura 1. Principalemente, por una raz¢n de costos, y espacio ocupado. Normalmente se apela a combinar las dos fases de exitaci¢n sobre un mismo transformador, por lo cual se gana en espacio y costo, pero por sobre todo se dispone de una interesante ventaja desde el punto de vista el‚ctrico. +24V o ³³ Cbp1 ÃÄÄ´ÃÄÄ¿ ³ ³³ ÄÁÄ o ++B P³ÄÄ´ Q1 /// ³ Figura 1:Driver para 2 ÚÄ´>ÄÙ ³ MOSFET con exitadores ³ ³ÄÄ¿ T1 ³ iguales independientes. IN ³ ³ +³³ - ³³ Rg1 ³ÄÄÙ oÄÄÄ´ ÃÄÄ´ÃÄÄÄ¿ ÚÄ´ÃÄ±±±ÄÄÂÄÄÂÄÄ´<Ä¿ ³ ³ ³³C1 ³ ³ ³³ ³ ³ ³ÄÄ´ MF1 Fase 1³ ³ÄÄÙ ³º³ Cg1 ³ ± ³ ÀÄ´<Ä¿ Q2 øÛºÛø ³ ±Rp1 ³ ³ÄÄ´ ÛºÛ ³ ÀÄÄÄÄÄ´ ÄÁÄ ÛºÛ ³ ³ N /// ³º³ 1:1 À[<Ã´>ÃÄÄ´ ³ ³ Z1 D1 ³ Cbp2 ÄÁÄÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ´ +24V o ³³ /// ÃÄÄÄo Salida Half Bridge ÃÄÄ´ÃÄÄ¿ ³ P³ÄÄ´ ³³ ÄÁÄ ³ ÚÄ´>ÄÙ Q3 /// ³ ³ ³ÄÄ¿ ³ IN ³ ³ +³³ - T2³³ Rg2 ³ÄÄÙ oÄÄÄ´ ÃÄÄ´ÃÄÄÄ¿ ÚÄ´ÃÄ±±±ÄÄÂÄÄÂÄÄ´<Ä¿ MF2 ³ ³ ³³C2 ³ ³ ³³ ³ ³ ³ÄÄ´ Fase 2³ ³ÄÄÙ ³º³ Cg2 ³ ± ³ ÀÄ´<Ä¿ Q4 øÛºÛø ³ ±Rp2 ³ ³ÄÄ´ ÛºÛ ³ ÀÄÄÄÄÄ´ ÄÁÄ ÛºÛ ³ ³ N /// ³º³ 1:1 À[<Ã´>ÃÄÄ´ ³ ³ Z2 D2 ³ ÄÁÄÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ´ /// ³ o --B En la figura 1 vemos un circuito que utiliza dos drivers iguales para exitar un half bridge, pero es igualmente aplicable a un full bridge, un push pull, y cualquier otra combinaci¢n que necesite m s de un MOSFET de salida. A cada driver se le hace llegar la salida del integrado de PWM con la secuencia necesaria, la cual es amplificada en corriente por el exitador (o no), y apli- cada a los primarios de cada transformador de aislaci¢n. +12V o ³³ Cbp1 ÃÄÄ´ÃÄÄ¿ ³ ³³ ÄÁÄ o ++B ³ÄÄ´ /// ³ Figura 2:Driver para 2 ÚÄ´>ÄÙQ1 ³ MOSFET con exitador ³ ³ÄÄ¿ T1 ³ combinado. IN ³ ³ ³³ Rg1 ³ÄÄÙ oÄÄÄ´ ÃÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄ´ÃÄ±±±ÄÄÂÄÄÂÄÄ´<Ä¿ ³ ³ ³ ³ ³³ ³ ³ ³ÄÄ´ MF1 è1 ³ ³ÄÄÙ ³º³ Cg1 ³ ± ³ ÀÄ´<Ä¿Q2 ³ºÛø ³ ±Rp1 ³ ³ÄÄ´ ³ºÛ ³ ÀÄÄÄÄÄ´ ÄÁÄ øÛºÛ ³ ³ /// Ûº³ À[<Ã´>ÃÄÄ´ Ûº³ Z1 D1 ³ Cbp2 ÛºÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ´ +12V o ³³ Ûº ÃÄÄÄo Salida Half Bridge ÃÄ´ÃÄ¿ Ûº ³ ³ÄÄ´ ³³ÄÁÄ ³º ³³ Rg2 ³ÄÄÙ ÚÄ´>ÄÙ /// ³ºÚÄ´ÃÄ±±±ÄÄÂÄÄÂÄÄ´<Ä¿ MF2 ³ ³ÄÄ¿Q3 ³º³ ³³ ³ ³ ³ÄÄ´ IN ³ ³ ³º³ Cg2 ³ ± ³ oÄÄÄ´ ÃÄÄÄÄÄÄÄÙºÛ ³ ±Rp2 ³ ³ ³ ºÛ ³ ÀÄÄÄÄÄ´ è2 ³ ³ÄÄÙ ºÛ ³ ³ ÀÄ´<Ä¿ º³ø À[<Ã´>ÃÄÄ´ ³ÄÄ´Q4 ³ Z2 D2 ³ ÄÁÄ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ´ /// 1:1:1 ³ o --B è1 ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ------------------------------------------------------------------- ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ è2 ----------------------------------------------------------------- ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ Terminal ÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄ con ø de T1 trafo ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ Terminal ÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ sin ø de T1 ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿< +12V ÚÄÄÄ¿ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ --ÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿-- Gate MF1 ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÙ<-12V À ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿ ÚÄÄÄ¿< +12V ÚÄÄÄ¿ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ --Ä¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ---ÀÄ¿---ÚÄÙ-- Gate MF2 ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÙ<-12V ÀÄÄÄÙ Figura 3: Como llegan a las compueras de los MOSFET las exitaciones combinadas de la figura 2 Como podemos apreciar, se han eliminado los capacitores de acoplo al primario del transformador, y uno de ellos tambi‚n. Y como puede percatarse el lector, tambi‚n hemos reducido a la mitad la tensi¢n de alimentaci¢n de los drivers. La raz¢n es simple. Cuando el driver superior è1 es llevado a la conducci¢n, impone una tensi¢n de +12V sobre el teminal ø del transformador. Por ende, todos los terminales hom¢nimos adquieren esa polaridad. La tensi¢n presente en los devanados secundarios obliga a que sea MF1 el que sea llevado a la conducci¢n, por ser su gate positivo. Pero simult neamente, se est apli- cando una tensi¢n de -12V al gate del MOSFET inferior, por lo que se halla bien en la regi¢n de corte. Cuando la fase è2 es la que conduce, la situaci¢n se revierte, conduciendo MF2 y el que se halla al corte es MF1, nuevamente con una tensi¢n de -12V, por lo tanto el resultado es el mismo al que obten¡amos con un solo transformador por MOSFET, y doble tensi¢n de alimentaci¢n. Esa es la ventaja mencionada l¡neas arriba en el texto. Y subyace una m s todav¡a, de menor relevancia. Cuando ninguno de los driver conduce, ambos est n imponiendo un potencial de masa por el lado del primario del trafito driver, por lo cual se halla en cortocircuito, y siendo completamente descargada la inductancia de magnetizaci¢n del mismo. Por lo tanto no son necesarios los capacitores de balance de DC sobre el primario. Esto sucede dos veces por ciclo, es decir, durante cada dead time de cada fase. Una variante a£n mejor es la presentada en la figura 4: +12V o ³³ Cbp1 D1 ³³ C2 ÃÄ´ÃÄ¿ Ú´>ÃÄÂÄÄ´ÃÄ¿ ³ ³³ÄÁÄ ³ ³ ³³ ³ o ++B ³ÄÄ´ /// ³ ³ÄÄÙ ³ ³ Figura 4:Driver para 2 ÚÄ´>ÄÙQ1 C1 ÃÄ´ Q5 ³ ³ MOSFET con exitador ³ ³ÄÄ¿ T1 ³ ³Ä>¿ ³ ³ mejorado. IN ³ ³ ³³ ³ ³ Rg ³ ³ÄÄÙ oÄÄÄ´ ÃÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄ´ÃÄ´ ÃÄ±±±Ä(ÄÄ´<Ä¿ ³ ³ ³ ³ ³³ ³ ³ ³ ³ÄÄ´ MF1 è1 ³ ³ÄÄÙ ³º³ ³ ³Ä<Ù ³ ³ ÀÄ´<Ä¿Q2 ³ºÛø ÃÄ´ Q6 ³ ³ ³ÄÄ´ ³ºÛ ³ ³ÄÄ¿ ³ ³ ÄÁÄ øÛºÛ ³ ³ ³ ³ /// Ûº³ À´<ÃÄ´ ³ ³ Ûº³ D2 ³ ³ ³ 2:1:1 ÛºÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄ´ Ûº ³ Ûº ³³ ³ Ûº D3 Ú´>ÃÄÂÄÄ´ÃÄ¿C4 ÃÄÄÄo Salida Half Bridge Cbp2 Ûº ³ ³ ³³ ³ ³ Ûº ³ ³ÄÄÙ ³ ³ +12V o ³³ Ûº ÃÄ´ Q7 ³ ³ ÃÄ´ÃÄ¿ Ûº ³ ³Ä>¿ ³ ³ ³ÄÄ´ ³³ÄÁÄ ³º ³³ ³ ³ Rg2³ ³ÄÄÙ ÚÄ´>ÄÙ /// ³ºÚÄ´ÃÄ´ ÃÄ±±±Ä)ÄÄ´<Ä¿ MF2 ³ ³ÄÄ¿Q3 ³º³ ³³ ³ ³ ³ ³ÄÄ´ IN ³ ³ ³º³ C3 ³ ³Ä<Ù ³ ³ oÄÄÄ´ ÃÄÄÄÄÄÄÄÙºÛ ÃÄ´ Q8 ³ ³ ³ ³ ºÛ ³ ³ÄÄ¿ ³ ³ è2 ³ ³ÄÄÙ ºÛ ³ ³ ³ ³ ÀÄ´<Ä¿ º³ø À´<ÃÄ´ ³ ³ ³ÄÄ´Q4 ³ ³ ³ ³ ÄÁÄ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄ´ /// D4 ³ o --B Se puede observar que b sicamente es el mismo circuito de la fig. 2, al que se han agregado algunos componentes en el secundario del transformador con el objeto de mejorar la performance del exitador. Cuando è1 es llevada al estado l¢gico 1 (12 Volts en nuestro caso), se polariza positivamente el terminal ø del trafo. Esa misma polaridad se obtiene del lado secundario. Cuando ello suceda, el diodo D1 conduce cargando al capacitor C2 positivo por el lado del colector de Q5. As¡ mismo lo hace D4 con C3, mientras permanezca Q1 encendido. Cuando sea apagado, luego del dead time, è2 encendera a Q3 ha- ciendo positivo los terminales no ø, con lo cual va a conducir D2 cargando a C1, y D3 con C4. Luego de un par de ciclos, los capacitores C2 y C4 estar n cargados al valor pico a pico de la tensi¢n de salida del transformador. Es decir, unos 12 Volts de DC, despreciando las ca¡das en los citados diodos, y asumiendo la relaci¢n de vueltas explicitada en la figura 4. De ah¡ en mas, cada vez que se sucedan los ciclos, si los capacitores C2 y C4 son mucho m s grandes que la capacidad de compuerta, son los que van a aportar los picos de carga y descarga de la misma, v¡a los transistores bipolares (BJT's) Q5 a Q8, los cuales se encender n en concomitancia con las polaridades del transforma- dor exitador. La funci¢n de ellos es similar a la vista en alg£n cap¡tulo anterior en lo visto a exitaci¢n directa. Como final, se puede ver que los diodos y los capacitores, forman entre si, un tipo especial de rectificador, conocido como "de cresta a cresta" y que normalmente se lo utiliza como doblador de tensi¢n. Los transistores Q5 al Q8 operan como "buffers" o seguidores por emisor a partir de la onda rectangular modulada en ancho de pulso. Una vez estabilizado este mecanismo, por el transformador s¢lo circulan los picos necesarios para reponer la ener- g¡a consumida desde C2 y C4 hacia las compuertas de los MOSFET de potencia MF1 y MF2. Como de ah¡ en adelante se parte de una fuente de baja impedancia como los osn los capacitores y los seguidores emisivos, la velocidad de conmutaci¢n es m s que interesante, y justifica plenamente la complejidad. ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ» º Redacci¢n y dibujos en ASCII por LW1DSE Osvaldo F. Zappacosta. º º Barrio Garay, Almirante Brown (1846), Buenos Aires, Argentina. º º Realizado con Editor de Texto de MSDOS 7.10's (edit.com) en mi AMD's 80486.º º 26 de mayo de 2012. º ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ¼ Fin del cap¡tulo #23. ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ» º Osvaldo F. Zappacosta. Barrio Garay (GF05tg) Alte. Brown, Bs As, Argentina.º º Mother UMC æPC:AMD486@120MHz 32MbRAM HD SCSI 8.4Gb MSDOS 7.10 TSTHOST1.43C º º 6 celdas 2V 150AH. 18 paneles solares 10W. º º lw1dse@yahoo.com ; lw1dse@gmail.com º ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ¼
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11.05.2024 20:38:14l

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