Rychlá objednávka
Rychlý kontakt +420 547 125 555
Úvodní stránka
Vyhledat
Přihlásit
  • Přihlášení
  • Registrace
Nákupní košík
CZKRozbalit možnosti
  • EUREUR
MENU
  • Produkty
    • Servoměniče
    • AS-interface
    • Decentralizované pohony
    • HMI panely, displeje, ovladače a identifikace
    • Bezpečnostní prvky
    • Napájecí technika
    • Laserové značení
    • Frekvenční měniče
    • Řídicí systémy
    • Procesní instrumentace
    • Strojové vidění
    • Koncové, polohové a řadové spínače
    • Výkonové polovodiče
    • Servomotory
    • Identifikace
    • Osvětlení pro stroje a strojové vidění
    • HMI tlačítka, indikátory a malé prvky
    • Průmyslové senzory
    • Jazýčkové spínače a relé
    • Hliníkový profilový systém, jednoúčelové stroje a zařízení
  • Výrobci
    • AMKmotion
    • Bihl+Wiedemann
    • EAO
    • Hamlin Electronics
    • Lumineq
    • Powerld
    • Traco Power
    • Datalogic
    • Euchner
    • Hengfu Corporation
    • MayTec
    • Tapeswitch Corporation
    • Unitronics
    • di-soric
    • Fuji Electric
    • Lika Electronic
    • NLD Electronic
    • TDK-Lambda
  • Aplikace
    • Zajímavé obvodové techniky (nejen) s Analog Devices
    • Výtahové pohony s Fuji Electric
  • Novinky
    • Zaměřeno na téma
    • Aktuality, výstavy, veletrhy, semináře
    • Produktové novinky
  • O nás
    • Profil společnosti
    • Firemní brožura
    • Historie společnosti
    • Certifikáty
    • Pracovní příležitosti
    • Obchodní podmínky
    • Obchodní podmínky pro web shop
    • Ochrana osobních údajů
  • Kontakty
    • Hlavní provozovna Brno
    • Provozovna Praha
    • Provozovna Žilina
    • Pobočka Warszawa
  • 30 let
  • E-shop
    • Výkonové polovodiče
    • Frekvenční měniče
    • HMI panely, displeje, ovladače a identifikace
    • Napájecí technika
czRozbalit možnosti
www.amtek.cz > Aplikace > Zajímavé obvodové … Devices

Převod napětí ve čtyřech kvadrantech

RAQ_183 Zřídka kladené otázky

Autor článku: Frederik Dostal, Analog Devices

Otázka: Co je to čtyřkvadrantový napájecí zdroj?

Převod napětí ve čtyřech kvadrantech

Odpověď:

 

Napájecí zdroj, který je schopen plnit funkci „zřídla“ i „noru“ jak kladných, tak záporných proudů i napětí.

Zatímco jednoduché měniče napětí mohou generovat pevné výstupní napětí z napětí vstupního, existují aplikace, pro něž není taková funkce dostačující. Příkladem je řízení napětí uzlu, k němuž jsou připojeny kondenzátory. Tyto kondenzátory mohou být nabity na libovolné napětí. Pokud je třeba uvést tento uzel na nižší napěťovou úroveň, musí dojít k částečnému vybití těchto kondenzátorů. V takové aplikaci tedy musí být zdroj schopen plnit funkci zdroje proudu a stejně tak umět proud stáhnout k zemi podle potřeby. Takový měnič se nazývá čtyřkvadrantový DC/DC měnič. Pro aplikace jako je tato, lze použít zdroj s funkcí vybíjení výstupu, s jejíž pomocí dokáže zdroj kondenzátory rychle vybít. Obr. 1 ukazuje popsanou funkci pro snižující spínaný regulátor. Zde je spínač S2 sepnut na delší čas poté, když dojde k vypnutí spínacího cyklu měniče „Buck“ a výstupní kondenzátor se vybije.

RAQ 183 fig 01_480px
Obr. 1. Vybití výstupního kondenzátoru prostřednictvím jednoduché funkce vybíjení výstupu

Elegantním způsobem řízení proudů a napětí je pomocí čtyřkvadrantového DC/DC měniče. Typický měnič topologie Buck pracuje v jednom kvadrantu. Dokáže generovat kladné napětí a proud kladným směrem; to znamená tekoucí z DC/DC měniče do zátěže. S čtyřkvadrantovým měničem lze nejenom vybít výstupní kondenzátory, ale také generovat napětí. Taková funkce je možná vzhledem k tomu, že proud může téct jak směrem k zátěži, tak směrem od zátěže. Tak je tomu v předchozím příkladu, popisujícím rychlé vybíjení výstupních kondenzátorů. Čtyřkvadrantový DC/DC měnič toho ale umí více. Vedle generování napětí dokáže nastavit proud na jakoukoliv úroveň. Tento proud může být kladný nebo záporný. Takové čtyřkvadrantové měniče se často používají v laboratorních zdrojích. Uživatel může například testovat LED s využitím pevně nastaveného proudu. Solární článek může také pracovat s čtyřkvadrantovým měničem, který tentokrát funguje jako zátěž stahující proud předem dané hodnoty na zem.

Jinou zajímavou aplikací je zbarvování okenních tabulí na principu technologie LCD. Tato aplikace často vyžaduje přesně nastavené napětí v kladném a záporném rozsahu pro získání patřičné úrovně zbarvení v závislosti na množství venkovního světla a žádoucím jasu v místnosti.
RAQ 183 fig 02_480px

Obr. 2. Čtyřkvadrantový měnič napětí

Obr. 2 ukazuje, co vlastně čtyři kvadranty znamenají v souvislosti s napájecím zdrojem. Kvadranty pravoúhlého souřadného systému jsou zobrazeny s napětím na ose x a proudem na ose y. Proud a napětí mohou nabývat kladných nebo záporných hodnot.

DC/DC měnič tedy může být použit jako energetický zdroj, stejně jako energetický nor. Jinými slovy, měnič může fungovat jako zdroj napájení nebo elektrická zátěž.
RAQ 183 fig 03_480px

Obr. 3. Zjednodušené schéma zapojení zobrazující topologii čtyřkvadrantového napěťového měnič

Obvod LT8714 od Analog Devices je kontrolér čtyřkvadrantového regulátoru. Má všechny funkce vyžadované pro tento typ regulace. S použitím tohoto IO lze například přesně udržovat napětí 0 V. Obr. 3 ukazuje zjednodušené schéma zapojení s IO kontroléru a výkonovým stupněm, který sestává ze dvou indukčností L1 a L2, dvou spínačů Q1 a Q2 a vazebního kondenzátoru Cc. Vysvětlení činnosti obvodu v každém z kvadrantů, stejně jako jeho chování při přechodech z jednoho kvadrantu do druhého, je možné nalézt v katalogovém listu LT8714.

V některých aplikacích je třeba napájecího zdroje pracujícího ve čtyřech kvadrantech. Takový zdroj lze snadno postavit na základě optimalizovaného kontroléru, jakým je LT8714. Konstrukce obvodu je velmi jednoduchá a jeho činnost je zvláště v okolí obvykle kritického přechodového bodu 0 V čistá a spolehlivá.

Ke čtyřkvadrantovému regulátoru existují alternativní řešení, jako jsou topologie spínaných regulátorů, které je třeba pro dosažení čtyřkvadrantové funkce zapojit paralelně. Takové alternativy jsou nicméně často nákladnější ve srovnání s řešením specificky navrženým jako čtyřkvadrantové.

Zpět na seznam

Kontakt

AMTEK, spol. s r.o.
Vídeňská 125, 619 00 Brno Česká republika
Tel.: +420 547 125 555, e-mail: amtek@amtek.cz
  • Více kontaktů
Copyright © 2018 AMTEK, spol. s r. o.
Provozováno na m@gnetpro | Cookies

Výrobci

  • AMK
  • DATALOGIC
  • DI-SORIC
  • EAO
  • Všichni výrobci

  • Všeobecné obchodní podmínky
  • Vše o nákupu
  • Obchodní podmínky pro web shop
  • Ochrana osobních údajů
  • Ke stažení
  • Mapa webu
  • Rychlá objednávka
  • E-shop
  • Produkty
  • Výrobci
  • Aplikace
  • Novinky
  • O nás
  • Kontakty