עקרון ויסות מתח בקרת מתג

"עקרון ויסות מתח בקרת מתג

המתג K מופעל ומכבה שוב ושוב במרווח זמן מסוים. כאשר מתג K מופעל, אספקת החשמל הקלט E מסופקת לעומס RL דרך המתג K ומעגל המסנן, וספק הכוח E מספק אנרגיה לעומס במהלך כל תקופת ההפעלה; כאשר המתג K כבוי, אספקת החשמל הקלט E קוטעת את אספקת האנרגיה. ניתן לראות כי ספק הכוח המבוא מספק אנרגיה לעומס לסירוגין. על מנת לאפשר לעומס לקבל אספקת אנרגיה רציפה, ספק הכוח המוסדר המיתוג חייב להיות בעל קבוצה של התקני אחסון אנרגיה. כאשר המתג מופעל, חלק מהאנרגיה מאוחסן. בניתוק, שחרר לטעינה.

למעגל המורכב ממשרן L, קבל C2 ודיודה D יש פונקציה זו. המשרן L משמש לאגירת אנרגיה. כאשר המתג כבוי, האנרגיה האצורה במשרן L משתחררת לעומס דרך הדיודה D, כך שהעומס יכול לקבל אנרגיה רציפה ויציבה. מכיוון שהדיודה D הופכת את זרם העומס לרציף, זה נקרא גלגל חופשי. דיודה. המתח הממוצע EAB בין AB יכול להתבטא כך:

EAB=TON/T*E

בנוסחה, TON הוא הזמן שבו מתג מופעל בכל פעם, ו-T הוא מחזור העבודה של המתג להפעלה וכיבוי (כלומר, הסכום של זמן ההדלקה TON וזמן הכיבוי TOFF).

ניתן לראות מהנוסחה שהערך הממוצע של המתח בין AB משתנה גם על ידי שינוי היחס בין זמן המתג להפעלה ומחזור העבודה. לכן, עם השינוי של העומס ומתח אספקת החשמל המבוא, ניתן לכוונן את היחס בין TON ו-T באופן אוטומטי כדי לגרום למתח המוצא V0 להישאר זהה. שינוי ה-TON בזמן ההפעלה ויחס מחזור העבודה נועד לשנות את מחזור העבודה של הדופק. שיטה זו נקראת ""בקרת יחס זמן"" (Time Ratio Control, ובקיצור TRC).

על פי עקרון בקרת TRC, ישנן שלוש דרכים:

1. אפנון רוחב דופק (אפנון רוחב דופק, בקיצור PWM)

תקופת המיתוג קבועה, ומחזור העבודה משתנה על ידי שינוי רוחב הדופק.

2. אפנון תדר דופק (אפנון תדר דופק, בקיצור PFM)

רוחב דופק ההפעלה קבוע, ומחזור העבודה משתנה על ידי שינוי תדר המיתוג.

3. אפנון מעורב

רוחב הפולס ותדירות המיתוג אינם קבועים ויכולים לשנות זה את זה. זה שילוב של שתי השיטות הנ"ל".