English version

Vícefázovy synchronní sni?ova?

     Vícefázovy synchronně usměrněny sni?ovací měni? se nej?astěji pou?ívá v základních deskách PC (motherboardech). Slou?í ke sni?ování napětí zdroje ze ATX (vět?inou 12V, někdy 5V) na ni??í napětí (obvykle jen cca 1-2V) pro napájení jádra procesoru CPU. Procesory toti? vy?adují velmi malé napětí p?i vysokém proudu, cca desítky Ampér. Měni? funguje jako sni?ova?, ktery má sv?j vykon rozděleny do několika samostatnych vykonovych obvod?, pracujících s fázovym posuvem. V ?lánku o měni?ích je to topologie L). Obvyklé diody jsou nahrazeny MOSFETy, které slou?í jako synchronní usměrňova? a tím sni?ují ztráty (úbytek v sepnutém stavu je o hodně men?í ne? úbytek schottkyho diody). Fázovy posuv jednotlivych fází měni?e umo?ní snadněj?í filtraci.

     Měni? je obvykle ?ízen obvodem HIP6301, ktery umo?ňuje ?ídit 2, 3 nebo 4 fáze s fázovym posuvem 180, 120 nebo 90°. Zaji??uje pulzně ?í?kovou modulaci PWM, vyrovnávání proudu mezi kanály a ochranu proti p?etí?ení. Pracovní fázová frekvence m??e byt 50kHz a? 1,5MHz. Frekvence vystupního zvlnění se násobí po?tem kanál?. Napájí se z 5V. Někdy se setkáme také s jeho obdobou HIP6302, ktery pracuje pouze se dvěma fázemi. K buzení jednotlivych polom?stk? slou?í obvody HIP6601 nebo HIP6603 (p?ípadně jejich dvojité obdoby HIP6602 a HIP6604). Tyto obvody umo?ňují buzení horního a dolního MOSFETu a pracují s napětím 10-15V. Obsahují ochranu proti sou?asnému otev?ení obou MOSFET? sou?asně a tvrdému spínání. Princip jejich ?innosti se trochu podobá obvod?m IR2101-2104 a nebo vystupní ?ásti IR2153, ale vstupní napětí je jen do 15V.

     Pokusil jsem se zapojit tento měni? v dvoufázovém provedení a také jsem zkusil vyu?ít t?ífázovy měni? p?ímo na základní desce. Oba pokusy ze zda?ily :). Na pokusnou desku jsem úspě?ně sestavil jednofázovy (jedna fáze nezapojená) a pak dvoufázovy měni?. Ka?dá fáze bez problému dá cca 10A, tedy dohromady 20A trvale. Pou?il jsem MOSFETy FDB6670AL s vodivym odporem 5mR. Vět?inu sou?ástek jsem získal z vadnych základních desek. Na schématu je zapojení měni?e se dvěma fázemi. Obvod HIP630x má digitálně p?epínatelné referen?ní napětí pomocí 5ti digitálních vstup? (celkem 31 r?znych hodnot) od 1,100V do 1,850V. Je ur?en pro provoz bez odporového děli?e, tak?e vystupní napětí měni?e je p?ímo porovnáváno s referencí. Pokud se pou?ije napě?ovy děli?, lze nastavit i vy??í vystupní napětí. Max. st?ída je 75%, tak?e s 12V to teoreticky je a? 9V. Aby byl rozsah regulace co největ?í, nastavil jsem referen?ní napětí na 1,1V (nejni??í hodnota). To je dosa?eno kombinací: vstup 5 uzemněny a vstupy 1-4 volně (p?es vnit?ní odpory jsou spojeny s 5V). Odpor R1 ur?uje vystupní napětí. R3 ur?uje frekvenci. S hodnotou 220k měni? bě?í na 130kHz. Na základovych deskách měni?e bě?í na dosti velkych frekvencích, vět?inou 150-350kHz. Odpory R4 ur?ují práh nadproudové ochrany. Ochrana se vypne, kdy? těmito odpory te?e více jak 82,5uA. Ke snímání proudu je vyu?it úbytek dolních MOSFET? (T2). Nevyu?ité vystupy fází 3 a 4 (vyvody 13 a 18) je nutno vy?adit p?ipojením na 5V. Obvod 7805 poskytující napětí 5V je mo?no nahradit i kombinací zenerovy diody a odporu.

     Také jsem zkou?el zprovoznit t?ífázovy měni? p?ímo na jedné základní desce. Po úpravě desky se měni? dal pou?ít samostatně. Napětí 5V pro HIP6301 jsem získal pomocí 7805, aby k napájení sta?il pouze zdroj 12V. Měni? byl schopen během testování dávat krátkodobě cca 60A (viz video ní?e). Napětí 1,1V se nastaví spojením vyvodu 5 se zemí a odpojením vyvod? 1-4. Pokud chcete vytvo?it regulovatelny měni?, je nutno odpojit a uzemnit vyvod 10 (vy?adí se tím p?epě?ová ochrana, která by jinak vypínala p?i 110% jmenovité hodnoty). Potom se na vstup OZ (vyvod 7) zapojí napě?ovy děli?, ktery bude ur?ovat regulované napětí. P?vodně tu byl pouze jeden odpor vedoucí na vystup měni?e. Dolní odpor děli?e je vhodné zvolit 2k2 (proud děli?em 0,5mA). Horní odpor R1 (v ohmech) ur?íte vypo?tem:
R = (Uvyst - 1,1) . 2000
     Odpor lze nahradit i potenciometrem. K potenciometru je vhodné dát sériovy odpor. Pracovní frekvence měni?e na upravované desce je 186kHz (R3 = 150k). Frekvence zvlnění tedy je 558kHz. Vystupní napětí by nemělo p?ekro?it maximální napětí vystupních elektrolyt?, co? byvá 6,3V. Pokud pot?ebujete vy??í napětí, vyměňte je. Vystupní napětí je ale také omezeno st?ídou 75%, nem??e tedy p?esáhnout 75% vstupního napětí. Vyu?ití měni?e je na vás :).


Schéma dvoufázového synchronně usměrněného sni?ovacího měni?e. Analogicky lze zapojit t?í- a ?ty?fázovy sni?ova?.


Měni? na pokusné desce - zapojena jedna fáze


Testování měni?e s jednou fází p?i vystupním napětí 6V a proudu 10A.


Hotovy sni?ovací synchronní měni? se dvěma fázemi.


Max. trvaly proud je nyní cca 20A.


Základní deska slou?ící jako měni?.


Popsané hlavní sou?ástky 3-fázového měni?e.


Obvod 7805, ktery vyrábí 5V pro HIP6301 (sta?í pak jen 12V).


Obvod HIP6301 - odpojené vyvody 1-4 a uzemněny 5.


Video - testování základní desky vyu?ité jako měni?.



zpět na hlavní stránku
手机捕鱼游戏