225902807-Bao-Cao-Ng-Dng-Tl494-Thit-K-Mch-Dc-Dc-Buck-Converter-Tai-Liu-Ebook-Giao-Trinh.docx

DC DC Buck Converter.. Phần mach in..... Ket-noi.com kho tài liệu miễn phís lao đ ng... Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí... M ch DC DC Buck Converter... for mm/max vaues T A is the oper

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

LÒI NÓI ĐÀU 0

CHƯƠNG L GI I THIÊU C NG NGHÊỚ Ồ 1

IC TL494 VÀ MACH DC DC BUCK CONVERTER 1

1.1 Tìm hiểu về ICTL494 1

1.2 Mach DC DC Buck Converter 5 CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN MACH LƯC 8

2.1 Mosfet IRF3205 8

2.2 Cuôn cảm EE25 10

2.3 T u 10 2.4 Đỉot 12

2.5 Điên trở 13

CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN MACH ĐIỀU KHIẾN 15

3.1 ICTL494 .15

3.2 IR 2103 16

3.3 Tần số lảm viẽc của IC TL494 .18

3.4 Hê số khuếch đai 19

3.5 TÌIT) hê số phản áp trong mach

20 3.6 Chon Rp đê’ điên áp đầu ra lè 5 vôn 20 CHƯƠNG 4.KẼT QUÁ THƯC NGHIÊM 22

4.1.S đ đi dâv ớ ồ 22

4.2 kết quá thực nghiêm 23

4.3 Phần mach in 25

K T LUÁN Ẻ 26

Tài Nêu tham khảo : 27

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

s lao đ ng Đ ng th i t o đi u ki n t t đ n c ta thúc đây quá trình h i nh p nên kinh t thứ ộ ồ ờ ạ ề ệ ố ế ướ ộ ậ ế ế

gi i , b t k p s phát tri n v khoa h c k thu t các n c phát tri n đ ng d ng vào s n xu t.ớ ắ ị ự ể ề ọ ỹ ậ ở ướ ể ế ứ ụ ả ấ

Đe có th b t k p s phát tri n khoa h c công ngh ng d ng vào trong n n s n xu t hàng hóa t iể ắ ị ự ể ọ ệ ứ ụ ề ả ấ ạ

Vi t Nam thì ngành t ’ đ ng hóa ph i th c s n l c , c i ti n m nh m các công ngh s n xu tệ ự ộ ả ự ự ỗ ự ả ế ạ ẽ ệ ả ấ

ti n ti n , hi n đ i trên th gi i ế ế ệ ạ ế ớ

H n th ngành giáo d c cũng ph i n l c đây m nh các ch ng trình đào t o ký s ngành t đ ngơ ế ụ ả ồ ự ạ ươ ạ ư ự ộ

tham gia vi c thi t k ch t o và đi u khi n máy móc thi t b Đi u này đòi h i ngành giao d cệ ế ế ế ạ ề ể ế ị ề ỏ ụ

22 l p CĐ TĐH 3 - K52 t n t y, nhi t tình ớ ậ ụ ệ

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

S U F F I X

C A S E

6 4 8

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Hình 1.2 s đ chân IC TL494ơ ồ

• Nhi m v c a các chân: ệ ụ ủ

• chân1,2 nh n đi n áph i ti p v t ' đ ngậ ệ ồ ế ề ụ ộ đi u khi n đi nề ế ệ ápra

TL 494 là IC c đ nh t n s xung đi u biên đ r ng đi u khi n m ch s đi u biên c a xung đ u raổ ị ầ ổ ề ộ ộ ề ể ạ ự ề ủ ầ

dc th c hi n b ng cách so sánh các d ng sóng răng c a t o ra b i các biên đ dòng đi n v th iự ệ ằ ạ ư ạ ở ộ ệ ề ờgiant đi n cho 1 trong 2 tín hi u đi u khi n T i ngõ ra đc kích ho t trong khi đi n áp răng c a l nụ ệ ệ ề ế ạ ạ ệ ư ớ

h n các tín hi u đ/áp Khi tín hi u đi u khi n tăng trong khi đó đ u vào c a răng c a là gi m l nơ ệ ệ ề ể ầ ủ ư ả ớ

2 transistor NPN

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

"1TU lí ir~LT LT“Ư ru-

Control Signal

2 ngu n : B so m u đi u khi n th i gian t t và các m ch đi u khi n đ sai l ch khuyêch đ i.Đkồ ộ ẫ ề ể ờ ắ ạ ề ế ộ ệ ạtín hi u t t d n là dc so sánh tr c ti p b i b ki m soát t.g t t.So sánh này v i 1 đi n ápc đ nh làệ ắ ầ ự ế ở ộ ế ắ ớ ệ ố ị

100 mV.Đi u này t o ra 1 kho ng th i gian t t là 3% đó là th i giant t t i thi u có th ề ạ ả ờ ắ ờ ắ ố ể ế PWM so sánhtín hi u đi u khi n dc t o ra b i các b sai l ch khu ch đ i, 1 ch c năng c a b khu ch đ i l i làệ ề ế ạ ở ộ ệ ế ạ ứ ủ ộ ế ạ ỗ

TL494 có th d dàng đ ng b hóa hai hay nhi u ngu n dao đ ng trong h th ng.ế ễ ồ ộ ề ồ ộ ệ ố

Đe đ ng b hóa các TL494 đ m t đ ng h bên ngoài, các b dao đ ng n i b có th đ c s d ngồ ộ ế ộ ồ ồ ộ ộ ộ ộ ể ượ ử ụ

nh m t răng c a, xung đi n.ư ộ ư ệ

tr ng h p b dao đ ng bên trong ng ng, gi m nhi u tín hi u dao đ ng.ườ ợ ộ ộ ư ả ễ ệ ộ

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

ng d ng trong các đi u khi n

C hai b khu ch đ i có m t ch đ cho phép tr c ti p c m bi n dòng t i đi n áp đ u ra M t sả ộ ế ạ ộ ế ộ ự ế ả ế ạ ệ ầ ộ ổ

k thu t có th đ c s d ng đ h n dòng.ỹ ậ ế ượ ử ụ ể ạ

Các ki n trúc n i b c a TL494 không phù h p tr c ti p h n ch dòng xung.ế ộ ộ ủ ợ ụ ế ạ ế

V n đ phát sinh t hai y u t :ấ ề ừ ế ố

t ng t ươ ự

chuy n k t qu đ u ra c a nó s m, t c là, tr c khi hoàn thành giai đo n dao đ ng.ế ế ả ầ ủ ớ ứ ướ ạ ộ

Khi xung k t thúc, các tín hi u đi u khi n đ u ra l i đ c kích ho t và các xung vào th i gian cònế ệ ề ế ầ ạ ượ ạ ờsót l i xu t hi n trên đ u ra ng c l i.ạ ấ ệ ầ ượ ạ

8 Các ng d ng c a T t-Th i gian đi u khi n :Ch c năng chính c a đi u khi n th i gian t t là đứ ụ ủ ắ ờ ề ể ứ ủ ề ể ờ ắ ể

đi u khi n t 5% đ n 100% th i gian t t.ề ế ừ ế ờ ắ

-TL494 trong m ch nh n tín hi u ph n h i t đi n áp đ u ra đ a v chân 1, tín hi u t i chân 1ạ ậ ệ ả ồ ừ ệ ở ầ ư ề ệ ạ

đ c so sánh v i tín hi u chu n t i chân s 2 qua b khu ch đ i thu t toán D a trên s sai l chượ ớ ệ ẩ ạ ố ộ ế ạ ậ ự ự ệ

gi a hai tín hi u đ đi u bi n đ r ng c a xung đ đóng c t ữ ệ ế ề ế ộ ộ ủ ế ắ IRF3205

1.2 M ch DC DC Buck Converter ạ

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

r t ph bi n b i nó có un đi m là hi u su t bi n đ i năng l ng cao và kh năng thay đ i linhấ ố ế ở ế ệ ấ ế ố ượ ả ổ

ho t trong thi t k Ch ng h n nh có th có nhi u đ u ra (output Voltage) v i nhi u c c khácạ ế ế ẳ ạ ư ể ề ầ ớ ề ự

1.2.2 C u t o và nhi m v c a toàn m ch :ấ ạ ệ ụ ủ ạ

1 C u t o c a m chấ ạ ủ ạ

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

- Đi n áp đ u ra đ c đ a v chân 1 c a IC TL494 đ làm tín hi u ph n h i t i đây tín hi u ph nệ ầ ượ ư ề ủ ế ệ ả ồ ạ ệ ả

h i đ c so sánh v i tín hi u chu n và d a vào s sai l ch c a hai tín hi u này đ đi u ch xungồ ượ ớ ệ ẩ ự ự ệ ủ ệ ế ề ế

đi u khi n vi c đóng c t IRF3205.ề ể ệ ắ

- Tín hi u đi u khi n t TL494 đ a vào IR2103 đ c kích áp đ đi u khi n vi c đóng c t ệ ề ể ừ ư ượ ể ề ể ệ ắ IRF3205

- M ch Boostrap có nhi m v th c hi n vi c kích áp ạ ệ ụ ự ệ ệ

2.1 Mosfet IRF3205.

Transistor đ c bi t có c u t o và ho t đ ng khác v i ặ ệ ấ ạ ạ ộ ớ Transistor thông th ng mà ta đã bi t ườ ế Mosfet

th ng có công su t l n h n r t nhi u so v i ườ ấ ớ ơ ấ ề ớ BJT Đ i v i tín hi u 1 chi u thì nó coi nh là 1 khóaố ớ ệ ề ưđóng m ở Mosfet có nguyên t c ho t đ ng d a trên hi u ng tù' tr ng đ t o ra dòng đi n, là linhắ ạ ộ ự ệ ứ ườ ế ạ ệ

ki n có tr kháng đ u vào l n thích h p cho khuy ch đ i các ngu n tín hi u y u.ệ ở ầ ớ ợ ế ạ ồ ệ ế

- C u t o c a ấ ạ ủ Mosfet : Mosfet có c u trúc bán d n cho phép đi u khi n b ng đi n áp v i dòng đi nấ ẫ ề ể ằ ệ ớ ệ

đi u khi n c c nh ề ế ự ỏ

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

P i n 2

— D r a i n

P i n 3

— S o u r c e Pint— Gate

IRF3205

Ket-noi.com kho tài liệu miễn

c c m ng nh ng có đự ỏ ư ộcách đi n c c l n dioxit-ệ ự ớsilic (Sio2) Hai c c còn l iự ạ

đi n tr RDS càng nh ệ ở ỏ

đ ng ộ cüa Mosfet :

Hình 2.5 - S đ m ch đi n thí nghi m cho mosfetơ ồ ạ ệ ệ

- Khi công t c K đóng, ngu n Ug c p vào hai c c GS làm đi n áp UGS ắ ồ ấ ự ệ > ov => đèn Q1 d n =>ẫbóng đèn D sáng

- Khi công t c K ng t, Ngu n c p vào hai c c GS = ắ ắ ồ ấ ự ov nên => Q1 khóa =>Bóng đèn t t.ắ

=> T th c nghi m trên ta th y r ng : đi n áp đ t vào chân G không t o ra dòng GS nh trongừ ự ệ ấ ằ ệ ặ ạ ư

r t nh ) mà đi n áp này ch t o ra t tr ng => làm cho đi n tr RDS gi m xu ng.ấ ỏ ệ ỉ ạ ừ ườ ệ ở ả ố2.1.2 Các thông s th hi n kh năng đóng c t c a Mosfet.ố ế ệ ả ắ ủ

thông s này th ng đ c cho d i d ng tr s t Ciss, Crss,Coss Nh ng d i đi u ki n nh tố ườ ượ ướ ạ ị ố ụ ư ướ ề ệ ấđinh nh là đi n áp gs và Uds Ta có th tính đ c giá tr các t đó.ư ệ Ư ế ượ ị ụ

đ c quy đ nh: chân G bên trái, chân s bên ph i còn chân D ượ ị ở ở ả ở gi a ữ

Trong s đò m ch này IRF3205 đóng vai trò nh m t khóa đi n t , nó đóng m liên t c v i t nơ ạ ư ộ ệ ử ở ụ ớ ầ

s l n d i s đi u khi n c a đi n áp t i c c G đ t o ra chu i xung chum qua c c s.ổ ớ ướ ự ề ể ủ ệ ạ ự ế ạ ổ ự

2.2 Cu n c m EE25 ộ ả

đi n, lõi cu n dây có th là không khí, ho c là v t li u d n t nh ệ ộ ể ặ ậ ệ ẫ ừ ư Ferrite hay lõi thép k thu tỹ ậ

Hình 2.1: C u t o c a cu n c m EE25ấ ạ ủ ộ ả

- Gông d n t đ c làm b ng lõi ẫ ừ ượ ằ ferit, hình ch Eữ

- Cu n c m EE25 có ch c năng n đ nh dòng đi n qua t i.ộ ả ứ ổ ị ệ ả

2.3.Tụ

Hình 2.3.1

đi n môi và đ c nôi ra hai c c.ệ ượ ự

- T đi n là linh ki n dùng đ ch a đi n tích M t t đi n lý t ng có đi n tích b n c c t lụ ệ ệ ể ứ ệ ộ ụ ệ ưở ệ ở ả ự ỉ ệthu n v i hi u đi n th đ t trên nó theo công th c:ậ ớ ệ ệ ế ặ ứ

Các lo i t nh th ng không phân c c Các lo i t này th ng ch u đ c các đi n áp caoạ ụ ỏ ườ ự ạ ụ ườ ị ượ ệ

lo i và có r t nhi u các h th ng chu n đ c giá tr khác nhau.ạ ấ ề ệ ố ấ ọ ị

Trong s đ m ch buck ta dùng 2 t không phân c c có ghi tr s là 102 và 105 ơ ồ ạ ụ ự ị ố

Hình 2.3.4

• T kí ụ hi u ệ 102 c= 10xl°2/^= 1000pF = 1 nF.

• V i t ớ ụcó tr ịsố 105 c= l °x l°5p^ = 1.000.000 pF= lOOOtfF

2.4 Điot

2.4.1 Điôt xung RU2A

th ng nhi u l n.ườ ề ầ

nhi m v khép m ch nhi u l n mà không b h ng.ệ ụ ạ ề ầ ị ỏ

2.4.2,Led

Ktot(K)

c n dòng đi n đ c đ c trung b i tr s đi n tr R.ả ệ ượ ặ ở ị ố ệ ở

Cách đ c giá tr đi n tr : ọ ị ệ ở d a theo b ng màu 2 ự ả 1

CH ƯƠ NG 3.TÍNH TOÁN M CH ĐIÈU KHIÈN Ạ

3.1 ICTL494.

3.1.1. Nhi m v ệ ụ

Nhi m v quan tr ng c a TL494 là nh n tín hi u ph n h i tù' đi n áp đ u ra đ aệ ụ ọ ủ ậ ệ ả ồ ệ ở ầ ư

khu ch đ i thu t toán D a trên s sai l ch gi a hai tín hi u đ đi u bi n đ r ng c aế ạ ậ ự ự ệ ữ ệ ế ề ế ộ ộ ủ

3.1.2 Các thông s ố kỹ thu t c b n c a TL494 nh sau:ậ ơ ả ủ ư

RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS

Collector Output Voltage

Vfl,Vc2

B ng 3.1- thông s kĩ thu t c a TL494ả ổ ậ ủ

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Vc c ■ 15 V, C T = 0.01 uR R- = 12 kQ unless otherwise noted.)

For typical va ues T A = 25 C C for mm/max vaues T A is the operating ambient temperature range that applies, unless otherwise noted.

REFERENCE SECTION

OUTPUT SECTION

Collector Off-State Current (Vcc = 40 V V C c = 40 V) •c(otf) - 2.0 100 uA

V cc = 40 V V c = 40 V, V E = 0 V)

Output Control Pin Current

Bang 3.2 - Thöng so cüa TL494

3.2 IR 2103.

IR3103 lä IC ban dan duoc sir dung rong räi trong cäc mach to hap logic vä

trong cäc mach nguon yeu cäu co on dinh cao

Hinh 3.2.1 : IR2103

3.2.2 C u trúc bên trong c a IR2103 mô t : ấ ủ ả

Functional Block Diagram

3.2.3 Các thông s kĩ thu t c a IR2103 nh sau: ố ậ ủ ư

Symbol Definition Min Max Units

B ng 3.3 :Thông s kĩ thu t c a IR2103ả ố ậ ủ

3.2.4 Ch c năng nhi m v : ứ ệ ụ

- Hai IC TL494 và IR2103 k t h p logic v i nhau ch t ch đ th c hi n hai ế ợ ớ ặ ẽ ế ự ệ

nhi m v ệ ụ

IN-414S

- e » — — DIODI

15 —

IN1 + IN2+

1N1 - COMFVREF

4.2 k t qu th c nghi m ế ả ự ệ

4.2.1 S đ m t ph i :ơ ồ ặ ả

4.1.So’ đ đi dây ồ

Hình 4.1 :s đ đi dâyơ ồ

Đi n áp ệtrên t iả(V)

nguyên nhân là do công su t c a ngu n không đáp ng đ ấ ủ ồ ứ ủ

- T i m và nóng lên là do hi u ng nhi t Jun- Lenxo :Q = Iả ấ ệ ứ ệ 2.R.t

Nguyên nhân:

• L c đi n t do cu n c m sinh ra l n.ự ệ ừ ộ ả ớ

4.3 Ph n m ch n ầ ạ ỉ

S đ thi t k m ch in : ( hình 4.3 )ơ ồ ế ế ạ

V i đ tài ớ ề “ ng d ng TL494 thi t k m ch DC DC Buck converter” ứ ụ ế ế ạ , qua b y ả

đ ng ,sách v , em đã hi u đ c rõ h n v nhi u ki n th c th c t quý báu ườ ở ế ượ ơ ề ề ế ứ ự ế

Hình 4.3

nghi m trong công vi c sau này ệ ệ

thúc và rèn luy n cho b n thân s t m , tính kiên trì c n th n, làm vi c chính xác.ệ ả ự ỉ ỉ ẩ ậ ệ

Đe hoàn thành đ c đ t th c t p này ngoài s c g ng n l c cuâ b n thân và s h p tác gi aượ ợ ự ậ ự ố ắ ỗ ự ả ự ợ ữ

, s ch b o nhi t tình c a th y giáo Nguy n Duy Đ nh.ự ỉ ả ệ ủ ầ ễ ỉ

Do th i gian và năng l c b n thân còn h n ch nên k t qu c a em ch c ch n còn nhi uờ ự ả ạ ế ế ả ủ ắ ắ ềthi u sót, em r t mong đ c s ch b o và đóng góp ý ki n c a th y cô và các b n.ế ấ ượ ự ỉ ả ế ủ ầ ạ