使用反激式電源轉換器消除工廠中的噪聲
發布時間:2021-06-10 責任編輯:wenwei
【導讀】工業自動化係統使用微處理器、數字信號處理器(DSP)和傳感器網絡來控製機電流程。這些元件具有高度敏感性,但是卻在充滿來自電機驅動、電磁幹擾(EMI)和其它各種來源的電氣噪聲環境中運行。
電氣噪聲通常通過工廠自動化設備中的中央直流(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?使用反激式電源轉換器。
gelishidianyuankeyitongguoxiaochujiedihuanluhexiangtongdianyuanzongxianshangqitashebeizaochengdeshuntaidianyatigongkangzaoshenggongneng。gelishidianyuanhaikeyiduiminganyuanjianherenleiqidaofanghuweixiangaodianyadezuoyong。fanjishizhuanhuanqishiyigejiandandesheji,suohanyuanjianhenshao,weishuruheshuchuzhijiantigongledianliugeli。
反激式轉換器源自反向降壓-升壓轉換器,使用耦合電感器或反激式變壓器(其匝數比乘以輸入電壓)替代了電感器。圖1為反激式轉換器的基本電路圖。當MOSFETkaiguankaiqishi,dianliukaishiliudong,chujixianquanzhongdecitongliangzengda,zaitiexinzhongcunchunengliang。youyubianyaqidejixing,cijixianquanzhongdeganyingdianyashifude,congershierjiguanfanxiangpianzhi,tongshishuchudianrongqiweifuzaigongdian。dangkaiguanguanbishi,chujixianquandedianliuhecitongliangjianshao,zaicijixianquanchanshengzhengdianya,zhengxiangpianzhierjiguan,bacunchuzaitiexinzhongdenengliangzhuanyidaofuzaishang。

圖1:反激式轉換器基本電路
反激式轉換器通常用在工業裝置中。一個典型的應用是從24V背板供電的可編程邏輯控製器(PLC)輸入/輸出(I/O)模塊。為了確保可靠的性能,需要隔離式電源防護I/O模塊受到噪聲幹擾。反激式轉換器增加的優勢是能夠提供多種輸出電壓軌——包括正電壓和負電壓——滿足各種處理器、現場可編程門陣列(FPGA)、模數轉換器(ADC)和放大器的需求。
為了滿足工業市場需求和驗證反激轉換器的用途,TI已經發布了LM3481反激式評估模塊(EVM),如圖2所示。這種設計可以接受5V至32V的寬輸入電壓範圍,提供12V的穩定隔離輸出,能夠向負載提供2A的電流。這使設計人員能夠在隔離反激式設計中評估LM3481低側FET控製器的性能和運行。

圖2:LM3481反激式評估模塊
反激式轉換器的一個常見的缺點是缺乏效率。典型反激式轉換器的效率約為60-75%。這主要是由於變壓器中的感應損耗和整流二極管的壓降。通過精心設計變壓器和選擇開關頻率,LM3481反激式EVM可以達到幾乎90%的效率,如圖3所示。

圖3:LM3481反激式EVM的效率
fanjishizhuanhuanqidelingyigezhongyaoxingnengshikeyishixianlianghaodexianxingwenya,huaneryanzhi,zhuanhuanqimianduibodongdeshurudianyakeyitigongwendingdeshuchudianya。zaigongyezhuangzhizhong,shurudianyabodongkenengyouzhongfuzaikaiqiheguanbihuobianpindianjiqudongqidengyinsuyinqi。LM3481反激式EVM可以在很寬的輸入電壓範圍內實現±0.1%的線性穩壓。提供穩定的輸出電壓可以保護關鍵元件,防止不必要的噪音進入電路。
fanjishizhuanhuanqishiyizhongjiandanlinghuodezhuanhuanqi,ketigongkangganraohegaodianyageli,nenggoujiejuexuduogongyeyingyongzhongdedianyuanshejidetiaozhan。likegoumaigaoxiaodewenyapingtaiLM3481反激式EVM,開始探索隔離式電源的可能性。或者下載參考設計來快速創建設計:
● 多端口隔離式輸出反激式解決方案參考設計
● 隔離式53V/400mA輸出反激式解決方案參考設計
● 用於激光閃存驅動的低輸入電壓、小尺寸反激式參考設計
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