“تُستخدم منظمات التحويل المتزامن على نطاق واسع في إمدادات الطاقة عند نقطة التحميل (POL) نظرًا لكفاءتها العالية. ولكن بالمقارنة مع منظمات التبديل غير المتزامنة ، قد تولد منظمات التبديل المتزامن EMI إضافية. تقارن هذه المقالة بين منظمي التبديل هذين لتوضيح EMI الإضافي الناتج عن منظمات التبديل المتزامن وكيف يمكن استخدام ثنائيات Schottky لتقليل مثل EMI. أخيرًا ، يتم تقديم بعض النصائح حول اختيار المنتج.
“
تُستخدم منظمات التحويل المتزامن على نطاق واسع في إمدادات الطاقة عند نقطة التحميل (POL) نظرًا لكفاءتها العالية. ولكن بالمقارنة مع منظمات التبديل غير المتزامنة ، قد تولد منظمات التبديل المتزامن EMI إضافية. تقارن هذه المقالة بين منظمي التبديل هذين لتوضيح EMI الإضافي الناتج عن منظمات التبديل المتزامن وكيف يمكن استخدام ثنائيات Schottky لتقليل مثل EMI. أخيرًا ، يتم تقديم بعض النصائح حول اختيار المنتج.
منظم التحويل المتزامن مقابل منظم التحويل غير المتزامن
مبدأ عمل منظم التبديل هو: من خلال التبديل المتكرر لحالات “التشغيل” و “الإيقاف” للمفاتيح (S1 ، S2 في الشكل أدناه) ، يتم تحويل جهد دخل التيار المستمر إلى شكل موجة PWM ، ثم مكونات تخزين الطاقة يتم استخدام مثل المحاثات والمكثفات.قم بتنعيمها للتحويل إلى جهد الخرج DC المطلوب.
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين منظمات التبديل المتزامن ومنظمات التحويل غير المتزامن في أن منظمات التبديل المتزامن تستخدم الترانزستور S2 بدلاً من الصمام الثنائي D1. (كما هو موضح في الدائرة أدناه)
الشكل 1: مقارنة بين منظمات التبديل المتزامن ومنظمات التبديل غير المتزامن
بشكل عام ، تحمل مفاتيح الترانزستور تيارًا مع انخفاضات جهد أقل من الثنائيات. لذلك ، يكون فقد الطاقة لمنظم التحويل المتزامن أصغر وتكون الكفاءة أعلى. ولكن بالمقارنة مع منظمات التبديل غير المتزامنة ، فإن منظمات التبديل المتزامن عرضة لـ EMI إضافية. إذن كيف يحدث EMI الإضافي؟
التداخل الكهرومغناطيسي والتدابير المضادة
منظمات التبديل المتزامنة بها عيب متأصل في أنه عند تشغيل S1 و S2 في نفس الوقت ، يكون هناك خطر حدوث ماس كهربائي ، مما قد يؤدي إلى إتلاف المفتاح. لذلك يجب التأكد من عدم تشغيل كلا المفتاحين في نفس الوقت. لتجنب هذا الموقف ، يتم اتخاذ بعض الإجراءات التي قد تسبب تداخلًا كهرومغناطيسيًا إضافيًا. دعونا نفرز كيف تحدث هذه العملية.
الشكل 2: أسباب وحلول EMI في منظمات التحويل المتزامن
يمكننا استخدام صمام ثنائي شوتكي إضافي لتقليل هذا النوع من التداخل الكهرومغناطيسي. وقت الاسترداد العكسي لديود شوتكي قصير جدًا ، حتى من الصفر. وفي بداية الوقت الميت ، يمكن استخلاص التيار بسرعة كبيرة. يؤدي هذا إلى إبطاء انخفاض الجهد في عقدة التبديل ، وبالتالي تقليل التداخل الكهرومغناطيسي الذي يتم إنشاؤه وتوزيعه على الدائرة بسبب تأثيرات الاقتران.
الشكل أدناه عبارة عن دائرة تنظيم تبديل متزامن نموذجية تنحى لأسفل (انظر المخطط التخطيطي) ، والتي تستخدم ADI ADP2443 كرقاقة منظم تبديل متزامن. يقلل استخدام MOSFETs ذات القناة N وثنائيات Schottky الإضافية من التداخل.
اختيار المكونات الرئيسية في الدائرة
اختيار منظم التحويل المتزامن / غير المتزامن
منظمات التحويل غير المتزامن هي الطريقة البسيطة والقوية ، بينما تكون منظمات التبديل المتزامن أكثر كفاءة. كيف نميز بين هذين النوعين من المنظمين عند اختيار النماذج؟
على الموقع الرسمي لـ Digi-Key ، هناك العديد من المعلمات للاختيار من بينها في قائمة اختيار منظم التبديل. حدد “نعم” في عمود “المعدل المتزامن” ، والذي يتوافق مع منظم التحويل المتزامن.
اختيار شوتكي ديود
يمكن تصميم الصمام الثنائي Schottky ليكون مضغوطًا جدًا لأنه يحمل التيار لفترات قصيرة فقط خلال الوقت الميت.
خصائصه هي: حمل التيار فقط في الوقت الميت ، ارتفاع طفيف في درجة الحرارة ، صغر الحجم ، تكلفة منخفضة وهيكل مضغوط.
على الموقع الرسمي لـ Digi-Key ، في قائمة اختيار Schottky diode ، يتم توفير عمود “Reverse Recovery Time”. لتقليل EMI الإضافي ، كلما كان وقت الاسترداد العكسي أصغر ، كان ذلك أفضل.
ملخص هذا المقال
تتمتع منظمات التبديل المتزامن بكفاءة عالية وتستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات ، ولكن في نفس الوقت قد تكون مصحوبة بتداخل كهرومغناطيسي إضافي. فقط من خلال فهم المبدأ ووصف الدواء المناسب يمكننا إنفاق أقل تكلفة وعلاج المرض.