L-awtomazzjoni industrijali hija promossa gradwalment, bl-iżvilupp u l-użu ta 'awtomazzjoni industrijali, aktar u aktar problemi ta' awtomazzjoni industrijali huma esposti. Sabiex ittejjeb il-fehim tiegħek tal-awtomazzjoni industrijali, dan l-artikolu se jipprovdi ħarsa ġenerali ta 'kif telimina l-istorbju elettriku fis-sistemi ta' awtomazzjoni industrijali. Jekk inti interessat f'dak li se jesplora dan l-artikolu, kompli aqra. Jekk għandek interess qawwi fl-għarfien tal-awtomazzjoni industrijali, tista 'ddur għall-artikoli editorjali preċedenti Oh.
Is-sistemi ta 'awtomazzjoni industrijali jużaw mikroproċessuri, proċessuri tas-sinjali diġitali (DSPs) u netwerks tas-sensuri biex jikkontrollaw proċessi elettromekkaniċi. Dawn il-komponenti huma sensittivi ħafna, iżda joperaw f'ambjent mimli b'ħoss elettriku minn drives tal-muturi, interferenza elettromanjetika (EMI), u diversi sorsi oħra.
Il-ħoss elettriku huwa tipikament trażmess permezz tal-backplane tal-enerġija tal-kurrent dirett ċentrali (DC) fit-tagħmir tal-awtomazzjoni tal-fabbrika. It-trasformaturi ta 'iżolament jistgħu jneħħu l-istorbju mhux mixtieq, imma kif tuża transformer fuq provvista ta' enerġija DC? Uża konvertitur tal-enerġija flyback.
Provvisti tal-enerġija iżolati jistgħu jipprovdu immunità tal-istorbju billi jeliminaw il-loops tal-art u t-transients ikkawżati minn apparati oħra fuq l-istess power bus. Provvisti ta 'enerġija iżolati jistgħu wkoll jipprovdu protezzjoni kontra vultaġġi għolja perikolużi għal komponenti sensittivi u bnedmin. Il-konvertitur flyback huwa disinn sempliċi li fih ftit komponenti u jipprovdi iżolament kurrenti bejn input u output.
Il-konvertituri flyback huma derivati minn konvertituri reverse buck-boost u jużaw indutturi akkoppjati jew transformers flyback (li l-proporzjon tad-dawriet tagħhom huwa mmultiplikat bil-vultaġġ tad-dħul) minflok indutturi. Il-Figura 1 turi d-dijagramma taċ-ċirkwit bażiku ta 'konvertitur flyback. Meta l-iswiċċ MOSFET jinxtegħel, il-kurrent jibda jiċċirkola u l-fluss manjetiku fil-coil primarju jiżdied, u jaħżen l-enerġija fil-qalba. Minħabba l-polarità tat-transformer, il-vultaġġ indott fil-coil sekondarju huwa negattiv, li jikkawża li d-dijodu jkun preġudikat b'lura filwaqt li l-kapaċitatur tal-ħruġ jipprovdi t-tagħbija. Meta s-swiċċ jingħalaq, il-kurrent u l-fluss fil-coil primarju jonqos, u joħloq vultaġġ pożittiv fil-coil sekondarju, imexxi 'l quddiem id-dijodu u jittrasferixxi l-enerġija maħżuna fil-qalba għat-tagħbija.
Figura 1: Ċirkwit bażiku ta 'konvertitur flyback
Il-konvertituri Flyback huma komunement użati f'installazzjonijiet industrijali. Applikazzjoni tipika hija moduli ta' input/output (I/O) ta' kontrollur loġiku programmabbli (PLC) li jaħdmu minn backplane ta' 24V. Biex tiġi żgurata prestazzjoni affidabbli, provvisti ta 'enerġija iżolati huma meħtieġa biex jipproteġu l-moduli I/O mill-istorbju. Konvertituri Flyback iżidu l-vantaġġ li jkunu jistgħu jipprovdu varjetà ta 'binarji ta' vultaġġ ta 'ħruġ - kemm pożittivi kif ukoll negattivi - biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta' firxa wiesgħa ta 'proċessuri, field-arrays programmabbli gate (FPGAs), analog-to-konvertituri diġitali (ADCs), u amplifikaturi.
Biex tilħaq il-ħtiġijiet tas-suq industrijali u biex tivvalida l-użu ta 'konvertituri flyback, TI ħarġet il-modulu ta' evalwazzjoni flyback LM3481 (EVM), muri fil-Figura 2. Dan id-disinn jaċċetta firxa wiesgħa ta 'vultaġġ ta' input ta '5V sa 32V, jipprovdi output iżolat stabbilizzat ta' 12V, u huwa kapaċi jwassal 2A ta 'kurrent għat-tagħbija. Dan jippermetti lid-disinjaturi jevalwaw il-prestazzjoni u l-operat tal-kontrollur FET LM3481 low-side f'disinn flyback iżolat.
Żvantaġġ komuni tal-konvertituri flyback huwa n-nuqqas ta 'effiċjenza tagħhom. Konvertituri flyback tipiċi għandhom effiċjenza ta 'madwar 60-75%. Dan huwa primarjament minħabba telf induttiv fit-transformer u l-waqgħa tal-vultaġġ madwar id-dijodu tar-rettifikatur. Permezz ta 'disinn bir-reqqa tat-transformer u l-għażla tal-frekwenza tal-iswiċċjar, l-EVM flyback LM3481 jista' jikseb effiċjenza ta 'kważi 90%, kif muri fil-Figura 3.
Figura 3: Effiċjenza tal-LM3481 Flyback EVMs
Prestazzjoni oħra importanti ta 'konvertitur flyback hija li jista' jikseb regolazzjoni tajba tal-vultaġġ lineari, fi kliem ieħor, il-konvertitur jista 'jipprovdi vultaġġ ta' output stabbli quddiem vultaġġ ta 'input li jvarja. F'installazzjonijiet industrijali, il-varjazzjonijiet fil-vultaġġ tad-dħul jistgħu jiġu kkawżati minn fatturi bħal tagħbijiet tqal li jinxtegħlu u jintfew jew drives tal-mutur ta 'frekwenza varjabbli. l-LM3481 flyback EVM jista 'jikseb regolazzjoni ta' vultaġġ lineari ta '±0.1% fuq firxa wiesgħa ta' vultaġġ ta 'input. Il-provvediment ta 'vultaġġ ta' output stabbli jipproteġi komponenti kritiċi u jipprevjeni li l-istorbju mhux mixtieq jidħol fiċ-ċirkwit.
Il-konvertituri Flyback huma konvertituri sempliċi u flessibbli li jipprovdu immunità għal interferenza u iżolament ta 'vultaġġ għoli, u jsolvu l-isfidi tad-disinn tal-provvista tal-enerġija f'ħafna applikazzjonijiet industrijali. Ixtri l-LM3481 Flyback EVM, pjattaforma ta 'regolatur tal-vultaġġ effiċjenti ħafna, illum u ibda tesplora l-possibbiltajiet ta' provvisti ta 'enerġija iżolati!