Dziś jest środa, 16 październik 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8934 -0.05% 1EUR 4.297 +0.05% 1GBP 4.961 +0.67%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
Siemensa buduje fabrykę dla Przemysłu 4.0 w Polsce
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
17 październik 2019
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu 
więcej
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
13 wrzesień 2004.

Równoległa praca rezonansowych impulsowych przetworników DC-DC ZCS

Równoległa praca rezonansowych impulsowych przetworników DC-DC ZCS
Przy równoległym łączeniu zasilaczy lub przetworników napięcia, mającym na celu zwiększenie dostarczanej przez nie mocy, duże znaczenie ma współdzielenie pomiędzy nimi prądu. W większości wypadków współdzielenie wiąże się ze zwiększaniem impedancji wyjściowej modułów przetwarzających albo z zastosowaniem czujników natężenia ich prądów wyjściowych i wymuszaniem przez sprzężenie zwrotne zrównywania tych natężeń. Jednakże w przypadku układu synchronicznego współdzielenia prądu pomiar prądu każdego z modułów ani sztuczne zwiększanie ich impedancji, pogarszające stabilizację, nie są potrzebne.

Synchroniczne współdzielenie prądu jest możliwe tylko w układach takich przetworników, w których energia przenoszona w jednym cyklu jest stała. Przykładem takiego układu są quasirezonansowe przetworniki impulsowe DC-DC, o dużej gęstości i zerowym prądzie przełączania (ZCS), firmy Vicor. W takim synchronicznym zespole każdy moduł ma możliwość przejęcia kontroli nad pozostałymi, czyli są one wszystkie równouprawnione. Sterujący moduł wysyła impuls magistralą komunikacyjną, a wszystkie pozostałe moduły szyku z nim się synchronizują.
Impulsowy sygnał w równoległej magistrali synchronizuje przełączanie w.cz. każdego przetwornika. Końcówka równoległości (PR na rys. 1) jest dwukierunkowym portem, używanym do wysyłania i odbierania informacji pomiędzy modułami. Jeżeli prowadzący moduł zaniecha sterowania, inny moduł przejmie sterowanie bez zakłócania wyjścia magistrali. Sygnał w formie impulsowej umożliwia konstruktorowi użycie pomiędzy końcówkami PR kondensatorów albo transformatorów blokujących sprzężenie stałoprądowe. Takie sprzężenie eliminuje możliwość przedostawania się z modułu do modułu pewnych niewłaściwych stanów, co zwiększa tolerancję błędów.
Użycie transformatora w magistrali współdzielenia prądu (rys. 2) pozwala w zespole modułów przetworników współdzielić prądy, gdy moduły są w znacznym stopniu oddzielone lub zasilane z oddzielnych źródeł. Sprzężenie transformatorowe zapewnia dużą odporność na zakłócenia i niskonapięciową izolację od źródła pierwotnego. Jest to szczególnie użyteczne, gdy jest potrzebne współdzielenie obciążenia board-to-board w zastosowaniach redundancyjnych.
Synchroniczne współdzielenie prądu eliminuje potrzebę stosowania czujników prądu albo pomiarów prądu każdego modułu. Dodatkowymi zaletami synchronicznego współdzielenia prądu jest zachowanie dobrej stabilizacji obciążenia, doskonała reakcja na przebiegi przejściowe, brak problemów ze sterowaniem pętli w pętli i duża odporność na zakłócenia systemu. Zasadę działania równoległego zespołu przetworników drugiej generacji firmy Vicor można opisać posługując się uproszczonym schematem blokowym przedstawionym na rysunku 3. Pionowa linia kropkowana oddziela dwa przetworniki. Użyto następujących uproszczeń:
* przetwornik z zerowym prądem przełączania uproszczono do nieizolowanego quasirezonansowego przetwornika obniżającego,
* wyjściowe filtry LC obu przetworników przedstawiono jako obciążenie o stałym prądzie,
* sterowniki wtórne są przedstawione jako bloki Uref i wzmacniaczy operacyjnych,
* sterowniki pierwotne są reprezentowane przez bloki DRIVER i CTRL.
Blok CTRL ma jeden port wejściowy, jeden wyjściowy i jeden wejściowo-wyjściowy. Sygnał wysyłany ze wzmacniacza operacyjnego do portu wejściowego bloku CTRL jest równoważny sygnałowi portu wejściowo-wyjściowego (magistrali PR).
Proporcjonalne współdzielenie mocy opiera się na takiej zasadzie, że w każdym cyklu procesu przetwarzania mocy każdy przetwornik przechowuje stałą ilość energii w obwodzie rezonansowym Ld-Cres. Jeżeli oba obwody rezonansowe są identyczne, a napięcia wejściowe jednakowe, będą zawierały tę samą ilość energii. Jeżeli częstotliwości impulsów są takie same, moce wyjściowe będą również jednakowe, a ponieważ napięcie wyjściowe jest dla obu przetworników wspólne, prądy wyjściowe będą jednakowe.
Przetworniki drugiej generacji firmy Vicor mają unikalną cechę arbitrażu magistrali PR. Kilka przetworników pracujących w równoległym zespole redundancyjnym jest synchronizowanych z częstotliwością przełączania jednego z przetworników w celu osiągnięcia współudziału mocy. Częstotliwością synchronizacji automatycznie staje się największa z częstotliwości przesyłanych do magistrali PR przez wszystkie przetworniki szyku. Dzieje się tak dlatego, że impulsy przetwornika o największej częstotliwości zawsze będą nadchodziły wcześniej niż impulsy pozostałych przetworników zespołu.
Przetwornik o największej częstotliwości przejmuje rolę „talkera”, a wszystkie pozostałe przetworniki szyku stają się „listenerami”. Chociaż każdy z przetworników zachowuje zdolność do generacji impulsów PR z wyjścia swojego wtórnego sterownika, to jeśli jego pierwotny sterownik wpierw otrzyma impuls synchronizujący, przetwornik zsynchronizuje się z częstotliwością magistrali PR. W razie, gdyby „talker” zamilkł (np. na skutek uszkodzenia), cały zespół zsynchronizuje się z następną największą częstotliwością jednego z pozostałych przetworników. Jest to bardzo ważna cecha dla zespołów redundancyjnych o dużej tolerancji błędów.
Przez połączenie Uref z masą sygnału wtórnego (–Sense) projektant może zmusić przetworniki drugiej generacji do pracy jako podległe (slave). Do działania wymagają one zewnętrznych sygnałów synchronizujących PR i bez nich nie są zdolne do działania i stabilizacji napięcia wyjściowego Unom. Połączenie części modułów zestawu jako podległych upraszcza okablowanie systemu, ponieważ ich linie czujnikowe nie muszą być połączone z obciążeniem.
John Harding, Vicor


Rys. 1. Synchroniczny sposób łączenia zasilaczy impulsowych upraszcza współdzielenie prądu i wzmacnia tolerancję błędów


Rys. 2. Interfejs o sprzężeniu transformatorowym zapewnia współdzielenie prądu i izolację od źródła pierwotnego


Rys. 3. Uproszczony schemat blokowy dwóch przetworników impulsowych drugiej generacji w zespole równoległym

Źródło: DACPOL
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl