طراحی ترانس پالس [BJT درایور] برای half bridge به چه صورت است؟

[محسن محمدشاهی]

سلام دوستان.
میخواستم بدونم نحوه طراحی ترانس پالسی که ترانزیستور های BJT مثل 13007 رو در هاف بریج درایور میکنه به چه صورته؟
همون طور که میدونید سوییچ های قدرت پاور کامپیوتر هم اکثرا ترانزیستور هستند. و یکی از مسیر های اولیه ترانس اصلی در ترانس پالس رد میشه که جریان بیس رو تامین میکنه!!!
اسم درست این نوع درایور به انگلیسی چی هست؟ چون من موفق نشدم تو اینترنت مطلبی پیدا کنم. اگر application note یا مقاله ای در مورد طراحی این نوع درایور دارید بزارید خیلی ممنون میشم.
این هم یه نمونه دیگه که از bjt استفاده کرده(شارژر باتری هست)
http://avdweb.nl/Article_files/Solarbike/Images-battery-charger/EBike-LiFePO4-Lithium-Ion-36V-8A-battery-charger-with-TL494-circuit.png

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : طراحی ترانس پالس [BJT درایور] برای half bridge به چه صورت است؟

علیک سلام.
این ترانسها تو دو مرحله طراحی میشن.
۱- انتقال جریان از اولیه به ثانویه
۲- انتقال جریان از سیم پیچ کمکی به ثانویه.
مرحله اول طراحی از اولیه به ثانویه س. این ترانس پالسها همزمان هم در حالت فوروارد هستن هم فلایبک. (پس قطعا به فاصله هوایی هم نیاز دارن)
مرحله به مرحله.
وقتی میخوایم سوییچ رو روشن بکنیم جریان اولیه سوییچ باید از ترانزیستور های درایور ترانس پالس تامین بشه. با توجه به مداری که بعد از ترانس پالس بستیم (یه تحلیل مداری میخواد که بفهمیم چقدر جریان از خروجی ترانس نیاز داریم تزریق بکنیم که بیس تحریک خوبی داشته باشه) به دست میاریم که چه ولتاژی نیاز داریم. ولتاژآ ورودی ترانس پالس رو هم داریم. پس به همین راحتی نسبت تبدیلمون به دست اومد. مثلا اگر در خروجی ترانس پالس ۶ ولت نیاز داشتیم و ورودی ۱۲ ولت داشتیم نسبت تبدیل میشه یک دوم.
وقتی ترانزیستور روشن شد و جریان از تراس جاری شد یم پیچ کمکی جریان رو تامین میکنه. از طرفی ما جریانی که از بیس جاری کردیم رو میدونیم چقدره میتونیم با محاسبات نسبت جریان - نسبت تبدیل ثانویه به کمکی رو به دست بیاریم. مثلا تو محاسبات ما اومده ماگزیمم جریان سوییچ ۵ امپر. بتای ترانزیستور رو هم اگر ۵۰ بگیریم جریان بیس در ۵ امپر میشه ۱۰۰ میلی امپر. با توجه به نسبت جریان اون رو هم به دست میاریم. ۵ تقسیم بر ۰٫۱ امپر میشه ۵۰. پس سیمپیچ کمکی حدودا باید یک پنجاهم ثانویه باشه.
پس با محاسبات ما نسبت اولیه به کمکی شد ۱۰۰. یعنی عملا ما ولتاژ کمکی رو یک صدم ولتاژآاولیه میدونیم. حالا باید اندوکتانس طوری محاسبه بشه که جریان گذرنده از اولیه انقدری زیاد بشه که مجموعا توان گذرنده از اولیه بیشتر از کمکی بشه. دلیلش هم اینه که توان تغییر جهت در ترانس پالس از اولیه باید بیشتر از کمکی باشه که وقتی اولیه خاموش شد کمکی نتونه با جریان ضد محرکه ای که باعثش خاموش شدن اولیه س مقابله بکنه و نتونه سوییچ رو روشن نگه داره. اگر توانی که از اولیه داره به ترانس القا میشه کمتر از کمکی باشه با خاموش شدن سمت اولیه ترانس پالس ترانس همچنان در حالت شارژ شدن باقی میمونه و کمکی اجازه خاموش شدن سوییچ رو نمیده.

خب اندوکتانس به دست میاد. نسبت ها رو هم که داریم. با توجه به جریان و ولتاژ و فرکانسی که داریم به اولیه میدیم یه توان به دست میاد. به هسته انتخاب میکنیم که با یه فاصله هوایی انتخابی اشباع نشه (نرمافزار روسی خیلی میتونه کمک بکنه. برنامه طراحی سلف با هسته های فریت) حالا با نسبت هایی که به دست اومد ثانویه و کمکی رو هم به دست میاریم.

به همین سادگی.

سوالی بود در خدمتیم. همچنین اگر اشکالی در توضیحم دیدید بگید. ممکنه من در اشتباه باشم و تحلیل من غلط باشه.

[محسن محمدشاهی]

پاسخ : طراحی ترانس پالس [BJT درایور] برای half bridge به چه صورت است؟

آقا مهدی خیلی لطف فرمودی :biggrin:
شرمنده راستش درست متوجه نشدم که چطور فلایبک و فوروارد هست :cry2: خوب قسمت اول که درست. هسته توان رو انتقال میده همزمان با سوییچ شدن ترانزیستور های متصل به کنترلر. اما قسمت فلایبکش چطور؟ در واقع باید بعد از قطع ترانزیستور های کنترلر توانی که ذخیره شده رو تحویل بده درسته؟ تو کدوم مرحله هست؟
راستی اینجا اولیه به صورت پوشپوله دیگه که سر وسط به + وصل شده. اما چرا با مقاومت 1.5k؟ خیلی زیاده که یعنی جریان تا این حد کمی نیازه! اگه اینطور باشه که نمیتونه با کمکی مقابله بکنه.
راستی یه نمونه از این نوع ترانس پالس ATX رو هم باز کردم. اینطور بود از داخل به بیرون : 27 دور قسمت اول اولیه....2 تا 9 دور ثانویه .... 27 دور دوم اولیه.... 2 دور کمکی :rolleyes:
هسته ee16 اولیه سیم 0.25 ثانویه سیم 0.35 کمکی هم 3 رشته 0.30.
فاصله هوایی هم نداشت اصلا :surprised:
اگه ممکنه قسمت بعد از ثانویه هم که شامل دیود و دو مقاومت و خازن الکترولیت هست هم تحلیل بکنید. ممنون

[Ghasede del]

پاسخ : طراحی ترانس پالس [BJT درایور] برای half bridge به چه صورت است؟

علیک سلام.
این ترانسها تو دو مرحله طراحی میشن.
۱- انتقال جریان از اولیه به ثانویه
۲- انتقال جریان از سیم پیچ کمکی به ثانویه.
مرحله اول طراحی از اولیه به ثانویه س. این ترانس پالسها همزمان هم در حالت فوروارد هستن هم فلایبک. (پس قطعا به فاصله هوایی هم نیاز دارن)
مرحله به مرحله.
وقتی میخوایم سوییچ رو روشن بکنیم جریان اولیه سوییچ باید از ترانزیستور های درایور ترانس پالس تامین بشه. با توجه به مداری که بعد از ترانس پالس بستیم (یه تحلیل مداری میخواد که بفهمیم چقدر جریان از خروجی ترانس نیاز داریم تزریق بکنیم که بیس تحریک خوبی داشته باشه) به دست میاریم که چه ولتاژی نیاز داریم. ولتاژآ ورودی ترانس پالس رو هم داریم. پس به همین راحتی نسبت تبدیلمون به دست اومد. مثلا اگر در خروجی ترانس پالس ۶ ولت نیاز داشتیم و ورودی ۱۲ ولت داشتیم نسبت تبدیل میشه یک دوم.
وقتی ترانزیستور روشن شد و جریان از تراس جاری شد یم پیچ کمکی جریان رو تامین میکنه. از طرفی ما جریانی که از بیس جاری کردیم رو میدونیم چقدره میتونیم با محاسبات نسبت جریان - نسبت تبدیل ثانویه به کمکی رو به دست بیاریم. مثلا تو محاسبات ما اومده ماگزیمم جریان سوییچ ۵ امپر. بتای ترانزیستور رو هم اگر ۵۰ بگیریم جریان بیس در ۵ امپر میشه ۱۰۰ میلی امپر. با توجه به نسبت جریان اون رو هم به دست میاریم. ۵ تقسیم بر ۰٫۱ امپر میشه ۵۰. پس سیمپیچ کمکی حدودا باید یک پنجاهم ثانویه باشه.
پس با محاسبات ما نسبت اولیه به کمکی شد ۱۰۰. یعنی عملا ما ولتاژ کمکی رو یک صدم ولتاژآاولیه میدونیم. حالا باید اندوکتانس طوری محاسبه بشه که جریان گذرنده از اولیه انقدری زیاد بشه که مجموعا توان گذرنده از اولیه بیشتر از کمکی بشه. دلیلش هم اینه که توان تغییر جهت در ترانس پالس از اولیه باید بیشتر از کمکی باشه که وقتی اولیه خاموش شد کمکی نتونه با جریان ضد محرکه ای که باعثش خاموش شدن اولیه س مقابله بکنه و نتونه سوییچ رو روشن نگه داره. اگر توانی که از اولیه داره به ترانس القا میشه کمتر از کمکی باشه با خاموش شدن سمت اولیه ترانس پالس ترانس همچنان در حالت شارژ شدن باقی میمونه و کمکی اجازه خاموش شدن سوییچ رو نمیده.

خب اندوکتانس به دست میاد. نسبت ها رو هم که داریم. با توجه به جریان و ولتاژ و فرکانسی که داریم به اولیه میدیم یه توان به دست میاد. به هسته انتخاب میکنیم که با یه فاصله هوایی انتخابی اشباع نشه (نرمافزار روسی خیلی میتونه کمک بکنه. برنامه طراحی سلف با هسته های فریت) حالا با نسبت هایی که به دست اومد ثانویه و کمکی رو هم به دست میاریم.

به همین سادگی.

سوالی بود در خدمتیم. همچنین اگر اشکالی در توضیحم دیدید بگید. ممکنه من در اشتباه باشم و تحلیل من غلط باشه.

سلام
بنده مدتیه سعی میکنم با احتیاط وارد مباحث بشم ...........طبق تجربه گاهی حضور در بعضی تاپیکها سر انجام تلخی پیدا میکنه ......
گاهی هم اتهام مچ گیری زده میشه ..........چون جناب محمدشاهی نظر بنده رو جویا شدن و خودتون فرمودین اشکالی در توضیحم دیدید بگید......
عرض می کنم................. که اینجا عملکرد ترانس پالس کاملآ متفاوت هست .............
در لحضه اول طبق فرمان tl494 یکی از سویچ های قدرت تا حدودی بایاس میشه که بسرعت توسط فیدبک مثبتی که وجود داره وظیفه درایو کردن سویچ از دوش tl494 ...
برداشته میشه ..............شاهد این ادعا این هست که اگر بار سنگینی در خروجی قرار بگیره ولتاژ دو سر سیم پیچ اولیه ترانس پالس از ولتاژ ورودی بیشتر میشه.............
که از این مورد برای تشخیص اتصال کوتاه و یا اضافه بار سود برده شده.................
خوب این سئوال پیش میاد چطور پهنای پالس کنترل میشه...........اگر به خروجی tl494 دقت کنید میبینید سویچ های داخلی بصورت امیتر مشترک بسته شدن......
و ترانزیستور های بیرونی پول پ شدن یعنی هر گاه فرمان tl494 قطع بشه هر دو ترانزیستور بیرونی که بصورت پوش پول بسته شدن روشن خواهند ماند.............
این باعث میشه دو سر اولیه ترانس پالس اتصال بشه و جلوی القاء سیم پیچ کمکی گرفته بشه ...............موفق باشید

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : طراحی ترانس پالس [BJT درایور] برای half bridge به چه صورت است؟

اگردر اشتباه باشیم چه بهتر که مچمون رو بگیرید.
متاسفانه روزی که این رو مینوشتم با عجله نوشتم و فرصت نگاه کردن مدار رو نداشتم. با توجه به اینکه چند نفری قبلا گفته بودند که این ترانس پالسها فاصله هوایی دارند به این تحلیل رسیده بودم. توضیحات شما رو همراه با دیدن مدار مطالعه کردم.
ممنون از شما.

[Ghasede del]

پاسخ : طراحی ترانس پالس [BJT درایور] برای half bridge به چه صورت است؟

اگردر اشتباه باشیم چه بهتر که مچمون رو بگیرید.
متاسفانه روزی که این رو مینوشتم با عجله نوشتم و فرصت نگاه کردن مدار رو نداشتم. با توجه به اینکه چند نفری قبلا گفته بودند که این ترانس پالسها فاصله هوایی دارند به این تحلیل رسیده بودم. توضیحات شما رو همراه با دیدن مدار مطالعه کردم.
ممنون از شما.

باشه چشم باز سعی میکنم مچتو بگیرم :biggrin:
البته باید مراقب باشم مچ خودم رو نگیرن چون همه
ممکن اشتباه کنن :read: