Усилвател на Шим сигнали


Категория на документа: Други



1. Описание

SAO3 е усилвател на шим сигнали който може да осигури до 3 kW изходна мощност за товара.Има вътрешен осцилатор работещ на 45 kHz като за целта е нужно да се свржат и вънешни компоненти.Тактовия вход дели честотата на оцилатора на две с което осигурява ключова честота от 25 kHz.Вънешен осцилатор също може да се използва за да се намали ключовата честота или за да се синхронизират няколко усилватела.Тока през всяка една от половините на моста се следи от сензор даващ информация за амплитудата и посоката на тока.Входа схут дошн изключва всички четири драйвера на изходния мост.Токо ограничението в горната част на моста и програмируемият ток от долната страна на моста защитават усилвателя от късо съединение на източника в допълнение и товара.MOSFET транзисторите от горната страна на моста се защитени от прегряване чрез директно отчитане на температурата.Дванаесет пиновия MO-127 заема само 3 квадратни инча от площа на платката.

2. Блокова диаграма и схема на свързване

3. Схема на тактовия генератор

Вътрешната тактова честота е зададена приблизително 45 kHz.CLK OUT пина нормално е вързан към CLK IN пин.Тактовата честота сеш дели на две и се прилага към RC група която осигурява сигнала на PWM/RAMP пина.Вънешен тактов сигнал може да бъде подаден към клок ин пина с цел синхронизация.Ако изберем тактова честота помалко от 45 kHz вънешния кондензатор трябва да се свърже към PWM/RAMP пина.Кондензатора който се явява паралелно свързан на вънешния капацитет трябва да бъде избран така че сигнала да е със амплитуда 4 V от пик до пик като най ниския пик трябва да бъде над земя.

4. ШИМ входове

Драйвера управляващ моста е достъпен през шим входа на компаратора.Когато +PWM > -PWM тогава A OUT > B OUT.Външен процесор управляващ движението който генерира шим сигнали може да управлява тези пинови със сигнали спрямо земя.

5. Схеми за защита

В допълнение на външно регулируемото токо ограничение съществуват също фиксирани токо ограничения които следят тока в горната страна на моста.Нормално се настроени на 140% от стойноста на номиналния изходен ток.В случай че един от изходите бъде закъсен токовата защита ще изключи транзисторите.Също така температурата на изходните транзистори се следи постоянно.В случай че поради грешка температура на изходните транзистори нарастне до 165°C топлината защита също ще изклюучи тразнисторите.В противен случай ще е нужно да се отстрани грешката и захранването да бъде върнато до Vcc за да се рестартира схемата.

6. Токово ограничение

Има два пина за токов сензор за товара, I SENSE A и I SENSE B.Двата пина може да се закъсени в режим на напреженията, но при режим на ток може да се използват и двата както е показано на фигура а и б.Препоръчително е RLIMIT да няма индуктивен характер.Товарният ток изтича от I SENSE пиновите.За да се избегнат грешките от дългите проводници трябва да се сврже LIMIT/SHDN директно към RLIMIT резистор през филтър.И RLIMIT резистора трябва да бъде свързан доректно към земя.

Фигура А. Ограничаване на тока с режим Фигура Б. Ограничаване на тока с

изключване на напрежението с режим изключване на тока

Шумовите от комутация(спайкове) ще бъдат непроменени на I SENSE пиновите.Шумовите спайкове може да се доближават максимум до стойноста на праговия ток на ограничение като стигат стойност до 100mV. RFILTER и CFILTER трябва да бъдат така настроени така че шума на комутация да се ограничат под 100mV за да предотвратяване на фалшливо сработване на токовата защита.Сумата од нивото на DC напрежението и пика на шума ще определи стойноста на тока на ограничение.В повечето схеми с превключване може трудно да се определи истинската амплитуда без да е добре заземена сондата на осцилоскопа.Използвайки възможно по-къси кабели като сонда и свързавайки точно на земята на GND терминалот на усилввател.Предлагат се начални стойности за CFILTER = .01uF, RFILTER = 5k.Необходимата стойност на RLIMIT в режима на напрежение може да бъде изчислен със следващата формула:

RLIMIT=0,1 V/ILIMIT

където RLIMIT е изискваната стойност на резистора, и ILIMIT е максималниот желан ток.В токовия режим за всеки RLIMIT е по два пъти тази стойност от напрежението на сензора разделено с две(погледни фигура B).Ако се използва RSHDN това ще доведе до намаляване на напрежението на сензора.Схемата за деление при изключвне ще окаже влияние върху схемата за филтация.

7.Подсигуряване

Подсигуряването на захранването е препоръчителено за без проблемна работа.Неспазването на това може да доведе до ниска ефективност на работата,както може и да доведе до прекомерно звънене на изходите.Захранването Vs трябва да е подсигирено с керамичен кондензатор със стойност най-малко 1μF паралелно на който се поставя друг ESR кондензатор със стойност най-малко 10μF на ампер изходен ток.Подсигуряващите кондензатори трябва да бъдат свързани директно към захранващият източник.Дури един инч дължина на връзката може да доведе до прекомерно пулсиране на изхода.Това се дължи на много високата работна честота и индуктивния характер на свързващите проводници.Изискванията за подсигуряване не са толкова строги,но все пак необходими.Керамичният кондензатор със стойност от 0.1μF до 0.47μF свързан директно на пина на Vcc ще е достатъчен.

8.Начални условия

Горната страна на всички N канални изходни на моста се управляват по боотстрап схема и зареждаща помпа.За да се осигури схема 100% коефициент на запълване за неопределено време ниската част на всяка полумостовасхема трябва предварително да е била в ON състояние.Това означава че ако входния сигнал постъпил към SAO3 при стартиране се иска 100% коефициент на запълване ,тогава изхода няма да може да следи командите и ще бъде в трето импеданс състояние. Рамп сигнала трябва да преминава през входния сигнал в някакъв момент за да се определи правилно състоянието на изхода.След като рамп сигнала пресече нивото на входа един път,тогава изходното състояние ще се промени след това.

9.Описание на крачетата

* Характеристики
- Широк диапазон на захранване - 16 до 100V
- 30A в продължителност до 60°C
- 3 схеми за защита
- Аналогови и цифрови входови
- Синхронизиран или външен осцилатор
- Гъвкав контрол на честотата




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Усилвател на Шим сигнали 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.