Силовой преобразователь: ключевые особенности и принципы работы

Что такое силовой преобразователь. Какие бывают типы силовых преобразователей. Как работает силовой преобразователь. Где применяются силовые преобразователи. Какие преимущества у силовых преобразователей.

Что такое силовой преобразователь и для чего он нужен

Силовой преобразователь — это электронное устройство, предназначенное для преобразования параметров электрической энергии (напряжения, тока, частоты, числа фаз и др.) с целью ее эффективного использования. Основная задача силового преобразователя — обеспечить необходимые характеристики электропитания для различных потребителей.

Силовые преобразователи применяются в следующих областях:

• Промышленные электроприводы
• Системы бесперебойного питания
• Возобновляемая энергетика (солнечные и ветряные электростанции)
• Зарядные устройства для электромобилей
• Бытовая техника
• Телекоммуникационное оборудование

Основные типы силовых преобразователей

В зависимости от назначения и принципа действия выделяют следующие основные типы силовых преобразователей:

1. Выпрямители

Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный. Они широко применяются в блоках питания различных электронных устройств. Различают однофазные и трехфазные выпрямители.

2. Инверторы

Инверторы выполняют обратную функцию — преобразуют постоянный ток в переменный заданной частоты и амплитуды. Они используются в системах альтернативной энергетики, источниках бесперебойного питания.

3. Преобразователи частоты

Преобразователи частоты изменяют частоту переменного тока. Это позволяет регулировать скорость вращения асинхронных электродвигателей. Широко применяются в промышленных электроприводах.

Принцип работы силового преобразователя

В основе работы большинства современных силовых преобразователей лежит принцип высокочастотного импульсного преобразования энергии. Рассмотрим его на примере импульсного блока питания:

1. Входное переменное напряжение выпрямляется
2. Выпрямленное напряжение «нарезается» на короткие импульсы высокой частоты (десятки-сотни кГц)
3. Импульсы подаются на трансформатор, где происходит гальваническая развязка и преобразование напряжения
4. На выходе трансформатора импульсы выпрямляются и фильтруются

Такой принцип позволяет значительно уменьшить габариты и вес преобразователя по сравнению с традиционными трансформаторными схемами.

Ключевые компоненты силового преобразователя

Основными компонентами современного силового преобразователя являются:

• Силовые полупроводниковые ключи (транзисторы, тиристоры)
• Драйверы управления ключами
• Силовые трансформаторы и дроссели
• Конденсаторы фильтров
• Микроконтроллер или специализированная ИС управления

От правильного выбора и оптимального сочетания этих компонентов зависят основные характеристики преобразователя — КПД, массогабаритные показатели, надежность.

Преимущества современных силовых преобразователей

По сравнению с традиционными решениями современные силовые преобразователи обладают рядом важных преимуществ:

• Высокий КПД (до 95-98%)
• Малые габариты и вес
• Широкие возможности по управлению и регулированию выходных параметров
• Высокое качество выходного напряжения
• Возможность рекуперации энергии в сеть

Это делает их незаменимыми во многих областях современной техники, где требуется эффективное преобразование электроэнергии.

Области применения силовых преобразователей

Силовые преобразователи нашли широкое применение в различных отраслях:

Промышленность

В промышленности силовые преобразователи используются для управления электроприводами станков, конвейеров, насосов, вентиляторов. Это позволяет оптимизировать технологические процессы и экономить электроэнергию.

Транспорт

На электротранспорте (электропоезда, трамваи, электробусы) преобразователи обеспечивают питание тяговых двигателей от контактной сети. В электромобилях они применяются в составе зарядных устройств и инверторов для питания двигателя.

Энергетика

В солнечной и ветроэнергетике преобразователи согласуют параметры генерируемой энергии с требованиями сети. Также они используются в составе систем бесперебойного питания ответственных потребителей.

Проектирование силовых преобразователей

Разработка современного силового преобразователя — сложная инженерная задача, требующая комплексного подхода. При проектировании необходимо учитывать множество факторов:

• Выбор оптимальной топологии схемы
• Расчет и выбор силовых компонентов
• Проектирование системы управления
• Тепловой расчет и проектирование системы охлаждения
• Обеспечение электромагнитной совместимости
• Разработка печатной платы с учетом прохождения больших токов

Для решения этих задач применяются современные средства автоматизированного проектирования и моделирования.

Перспективы развития силовых преобразователей

Основные тенденции в развитии силовых преобразователей связаны с:

• Применением новых типов силовых полупроводников (SiC, GaN)
• Повышением рабочих частот
• Внедрением цифровых методов управления
• Развитием технологий силовой электроники для высоких напряжений и токов

Это позволит создавать еще более эффективные и компактные устройства для различных применений.

Заключение

Силовые преобразователи играют важнейшую роль в современных системах генерации, передачи и потребления электроэнергии. Они обеспечивают высокую эффективность и гибкость управления энергетическими потоками. Дальнейшее развитие технологий силовой электроники откроет новые возможности для создания интеллектуальных энергетических систем будущего.

Силовой преобразователь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Силовой преобразователь — элемент, при помощи которого оказывается регулирующее воздействие на электропривод. По своему характеру такое воздействие ( fi) зависит от рода тока, способа управления движением электропривода и от конкретных особенностей преобразователя.  [1]

Принципиальная схема полупроводникового усилителя автонастройки.  [2]

Силовой преобразователь собирается на четырех тиристорах Дл — Д по встречно-параллельной однофазной двухтактной схеме.  [3]

Силовые преобразователи переменного напряжения в постоянное. Вентильные преобразователи переменного тока в постоянный называют выпрямителями. Они играют большую роль в технике, так как производство и распределение электрической энергии экономичней организовать на переменном токе, а многие виды устройств требуют для своего питания постоянный ток.

Иногда нагрузка, минуя стабилизатор, подключается к сглаживающему фильтру.  [4]

В качестве силового преобразователя Используется преобразователь частоты со звеном постоянного тока, состоящий из неуправляемого выпрямителя В и инвертора напряжения, выполненного на шести силовых модулях, состоящих из транзистора и диода. Между выпрямителем и инвертором включен фильтр, состоящий из реактора L и конденсатора С, обеспечивающий сглаживание выходного напряжения выпрямителя и необходимую циркуляцию реактивной энергии в силовой части схемы.  [5]

Структурная схема 2407 14 KDSP.  [6]

В качестве силового преобразователя используется инвертор на IGBT-ключах или интеллектуальных силовых модулях.  [7]

В качестве силовых преобразователей

в релейных следящих системах возможно применение маг-нитополупроводниковых транзисторных или тири-сторньгх усилителей.  [8]

Подробнее выбор силовых преобразователей рассмотрен в последующих разделах настоящего справочника.  [9]

Отечественной промышленностью изготовляются силовые преобразователи различных типов, аналоговые и дискретные элементы унифицированной блочной системы регуляторов, микро — и мини — ЭВМ, аппараты управления и др. Имеется также ряд типовых унифицированных комплектных систем управления электроприводами, осуществляющих определенные функции управления с использованием различных типовых технических средств.  [10]

Выбирают генераторы ( или силовые преобразователи) для питания двигателей с учетом необходимых эквивалентных токов и кратковременных максимальных перегрузок.  [11]

По характеру преобразования электроэнергии

силовые преобразователи делятся на выпрямители, инверторы, преобразователи частоты, регуляторы напряжения переменного и постоянного тока, преобразователи числа фаз напряжения переменного тока. По элементной базе ( видам применяемых силовых приборов) преобразователи могут быть диодными, тиристорными и транзисторными, а по управляемости — неуправляемыми и управляемыми. В управляемых преобразователях выходные переменные — напряжение, ток, частота могут регулироваться.  [12]

Функциональная схема цифро-аналогового следящего электропривода.  [13]

В цифровых следящих электроприводах силовой преобразователь напряжения и электродвигатель являются устройствами непрерывного действия — аналоговыми, как в следящих электроприводах непрерывного действия. Они представляют собой электропривод стабилизации скорости с формированием требуемых статических и динамических характеристик.  [14]

При использовании в качестве силового преобразователя частоты схем на полупроводниковых приборах ( например, в соответствии с рис. 214 управление последними осуществляется импульсами заданной частоты, получаемыми на выходе схем управления или, например, в кольцевых схемах.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Рецепт красивого бабаха. Три составляющих хорошего силового преобразователя. Часть 2 / Хабр

У вас есть симпатичная плата силового преобразователя? Тогда мы идём к вам!

Давайте взорвём его!

На картинке источник питания и «всё что осталось после нашей с ним работы». Приветствую. Это вторая часть статьи о трёх составляющих преобразователя. Сегодня доберёмся до некоторых хитростей, до

пока ещё

живых примеров и до салюта. Интересно? Тогда пристёгивайтесь и поехали!

«Я помню чудное мгновенье…», когда запускаешь прототип блока питания от сети 220 В первый раз. А когда смотришь как горят дорогие транзисторы, с ними тают надежды! Особенно когда это полный мост и сгорает сразу целый комплект. Всё происходит так быстро, что времени на разбор полётов почти нет. Поэтому к проектированию силового преобразователя стоит подойти более внимательно и осмысленно, соблюдая определённые общепринятые правила.

Вспомним три составных части хорошего источника питания:

1. Продуманная схема.
   
2. Правильный расчёт, компоновка и аккуратное изготовление магнитных (индуктивных или моточных) элементов.
   
3. Грамотная компоновка и разводка печатной платы.
   

Первая часть получилась более теоретической. Теперь добавим практики.

❯ Примеры устройств

Изучать что-либо удобнее на конкретных примерах. Для этого хорошо подходят готовые изделия или демонстрационные платы. Рассмотрим несколько примеров.

❯ Корректор коэффициента мощности 650 Вт

Простой ККМ, работающий в пограничном режиме токов индуктивности. Корректор не имеет отдельного источника самопитания, питается от дополнительной обмотки намотанной на магнитопровод индуктивности преобразователя. Рассмотрим схему корректора.

Что интересного в данной схеме? Сразу заметно, что земли разделены на силовую (power gnd) и сигнальную. Для их связи используется элемент net tie (жёлтый квадратик). Наличие ферритовой бусины так же указывает на компетенцию автора (эта схема не моя).
Критически важный кусочек платы. 

Сверху видны 2 токоизмерительных резистора R18, R21. Чуть правее – три отверстия для выводов транзистора. Между резисторами R18, R21 и бусиной FB1 видим 2 отверстия под силовой диод. Измерительная цепь подключена к токоизмерительным резисторам кельвиновским подключением. На плате также видим разделение сигнальной и силовой земель. Соединены они где-то в районе четырёх переходных отверстий. Обратим внимание и на то, что переходное отверстие не одно, а четыре в параллель. Это снижает их общее сопротивление и индуктивность. 

Красными стрелками показан путь силового тока. Он течёт от силового дросселя к диоду, стоку транзистора, затем через резисторы-датчики тока к силовой земле. Нарисован примерно, так как всей платы не видно. Но всё и так хорошо заметно: силовой ток не течёт по сигнальной земле и не мешает котроллеру.

Жёлтыми стрелочками поменьше показан ток затвора, который течёт от вывода 7 контроллера через резистор и диод VD7 к затвору ключа, затем через ёмкость затвор-исток и резисторы R18, R21 к земле. Далее ток возвращается к контроллеру по кратчайшему пути: через переходные отверстия переходит на другую сторону платы, затем снова переходит через переходное отверстие и приходит на вывод 6 контроллера. Расположение на обоих слоях платы хорошо видно на следующей картинке:

На шелкографии видим 500 Вт вместо 650 Вт. По-моему, это несоответствие из-за разных версий платы. У меня есть только эта. 

Самыми тонкими розовыми стрелками показан ток сигнала с датчика тока (R18, R21): через R68 к С8 и выводу 4 микросхемы, затем от вывода 6 обратно к резисторам R18, R21. (Подписи резисторов R68 и R14, видимо, перепутаны, сравните со схемой).

На приведенных выше картинках также видно, что сигнальные цепи, по возможности, расположены подальше от шумного узла – стока транзистора. Единственное что, возможно, лучше было бы расположить резистор R68 ближе к контроллеру и конденсатору С8, чтобы уменьшить длину дорожки, непосредственно связанной с выводом CurrentSense (4-ый) контроллера, и таким образом дополнительно отдалить её от шумного узла (уменьшить ёмкостную связь). Снова приведу соответствующую картинку:

Ток заряда конденсаторов С13, С14 так же не пересекает сигнальные цепи контроллера. К этому корректору мы вернёмся чуть позже. А пока рассмотрим другие примеры.

❯ Обратноходовой преобразователь 65Вт

Теперь посмотрим на демоплату UCC24630EVM-636 от TI. Схему можно найти в документе Using the UCC24630EVM-636 65-W AC-to-DC Adapter (Rev. B) (ссылки открываются через VPN) на странице 5. Сюда решил не вставлять, так как в pdf посмотреть всё же удобнее. Описание есть на сайте TI.

Рассмотрим первичную сторону. Сигнальный ток (оранжевые стрелки) с резистора Rcs (R12) проходит через резистор фильтра R10 к выводу CS (5-ый) контроллера, затем по кратчайшему пути возвращается обратно к резистору-датчику тока. Подключение к резистору здесь кельвиновское. Силовой ток (красные стрелки), как и в прошлом примере, проходит в стороне от сигнального. Ток затвора (жёлтые стрелки) протекает от конденсатора C15 (электролитический с другой стороны платы) через R7 (также и от конденсатора С14) к выводу питания микросхемы Vcc (8-ой), затем через вывод out (7-ой) к затвору ключа, потом через R12 возвращается к С15 и С14. То есть ток затвора тоже не мешает току с резистора Rcs (R12). 
Обратите внимание на то, что резистор фильтра R10 расположен как можно ближе к микросхеме. Конденсатор фильтра С12 расположен ещё ближе, чтобы профильтровать сигнал у самой микросхемы и пустить его уже чистым сразу в микросхему. Шумный узел, соединённый со стоком ключа имеет малую площадь. Радиатор силового ключа здесь тоже заземлён. Получается, что часть шума с шумного узла по ёмкости, образуемой корпусом транзистора (обычно сток) и радиатором, идёт сразу на землю, а не куда-то ещё.

Рассмотрим теперь вторичную сторону. Пути протекания силового и сигнального токов здесь также разделены. Сигнальные цепи находятся в стороне от силовых. Выходное напряжение измеряется у самого выходного разъёма, что исключает влияние падения напряжения на силовых проводниках.
Силовая и сигнальная земля вторичной стороны соединяются на керамическом конденсаторе C7, который расположили поближе к трансформатору, чем два электролитических. 

❯ LLC полумосты 220 и 200 Вт

Посмотрим на демонстрационную плату IRAC27951-220W от International Rectifier. Документация на плату (схема и плата на странице 5). Это LLC полумост 220 Вт.

Где выше напряжение, там зазоры между проводниками больше. Дорожки шире, где протекают бОльшие токи. Сигнальные цепи снова расположены в стороне от силовых.
Шумный узел с высокой скоростью изменения напряжения (сток нижнего ключа, исток верхнего и резонансный конденсатор) хоть и имеет довольно большую площадь, но плата односторонняя, поэтому над этим узлом проводников нет. Сигнальные проводники довольно далеко, поэтому паразитная ёмкостная связь с ними крайне слабая. Расположенные же рядом цепи управления затвором не так чувствительны к шуму.

Радиаторы, на которых установлены выходные диоды, заземлены (1 и 1′). Сигнал напряжения для обратной связи снимается с самой крайней точки (рядом с индуктивностями 2′), а не ближе (2). Хотя так проложить дорожку кажется более удобным, но будет иметь место ошибка из-за падения напряжения на силовом проводнике.

Высокая скорость изменения напряжения в этой схеме есть ещё на выходных диодах, так как они открываются и закрываются попеременно. Но и здесь цепи обратной связи расположены на удалении, и от ближайшего узла их отделяет земляной проводник (3), идущий к помехоподавляющему конденсатору.

Здесь плата односторонняя. Не знаю с чем это связано. Возможно, так дешевле. Односторонние платы видел также в блоках питания принтеров, телевизоров и прочего. То есть в устройствах, выпускаемых в больших количествах. 

Следующее устройство представляет собой демонстрационную плату 200 Вт LLC полумоста на контроллере ICE1HS01G-1 от Infineon. Документ на плату со схемой, разводкой и внешним видом платы можно найти здесь.

Устройства похожи топологией, мощностью, односторонней платой. Здесь также читается ширина дорожек и зазоры между ними в зависимости от токов и напряжений. Но есть несколько причин, почему решено было показать и эту плату.

Когда выбиралась плата для очередного примера, я хотел было уже удалить устройство от Infineon из черновика, но глаз зацепился за вырезы в полигонах (1) и решено было рассмотреть плату повнимательнее. Вот картинка из прошлой статьи:

Вырезы не позволяют току (особенно высокочастотным помехам) попросту обходить конденсатор. Похожие вырезы просматриваются и около помехоподавляющих Х конденсаторов (9).
Сигнал обратной связи здесь снимается у самого выходного разъёма (2 по нумерации на плате). Возможно, в прошлом полумосте лучше было бы сделать также.
Узлы с большой скоростью изменения напряжения на вторичной стороне расположены далеко от сигнальных цепей обратной связи (3). 
Все радиаторы здесь заземлены (4). Интересно, что проводник от радиатора, на котором сидят ключи полумоста, идёт к минусу конденсатора отдельной дорожкой (5). Отдельным проводником идёт и сигнальная земля (6). То есть шумовой ток с радиатора не течёт по сигнальной земле. Ток заряда конденсатора (7) также протекает к диодному мосту по отдельному пути и не мешает. 
По питанию микросхемы стоят два конденсатора: электролитический С103 и керамический С104, причём керамический расположен у самой микросхемы. Проводник от силовой земли приходит как раз в эту точку (8).

Думаю что, в целом, плата от Infineon разведена удачнее платы от IR.

❯ Корректор коэффициента мощности 1100 Вт

Данное устройство не является самостоятельным и используется для питания какой-то установки. Автор разбирает схему по блокам, начиная со входной цепи. Показывает, как рассчитать схему, для чего использует даташит на контроллер ICE3PCS01G, design guide (application note), материал по транзисторам для оценки времени включения/выключения силового ключа и потерь в нём и другое. Обратим внимание на схему, где видно, что автор заземлил радиаторы моста и транзистора.

Мощность большая, поэтому слой меди выбран побольше – 105 мкм (обычно используется 35 или 70 мкм).

Внешний вид и плата для тех, кому интересно.

А ещё в этом видео автор рассказывает, как сделать «большой-большой бабах». 

❯ Запуск

ракеты. Маленькие хитрости

На самом деле, чтобы не было бабаха, нужно не только правильно проектировать проект, но и грамотно проводить испытания. Очень важно, чтобы осциллограф и преобразователь имели гальваническую развязку друг от друга. А в целях безопасности желательно изолировать от сети испытываемый образец. Удобно использовать источник бесперебойного питания, отключённый от сети на время испытаний, или развязывающий трансформатор. Можно использовать гальванически изолированные щупы или осциллограф с питанием от аккумулятора.
Подойдёт и специальный источник питания, который обеспечит нужные напряжение, ток и развязку. Дополнительным бонусом в этом случае может быть ограничение тока и регулировка напряжения.

У меня для развязки используется плата блока питания от телевизора, на выходе которой есть напряжение +200 В – выход с полумоста (то есть гальваническая развязка есть). От этого выхода я запитал свой осциллограф. Он потребляет немного (до 50 Вт), и плата может дать нужную мощность.
Когда-то я этого не знал. Просто включил осциллограф в розетку без заземления – где-то читал, что этого достаточно (в принципе, логично). А потом не мог понять, почему у меня лампа постоянно горит. После добавления развязки лампа гореть перестала. Осциллограф, слава Богу, не пострадал.

На всякий случай для безопасности можно поместить запускаемый прототип в клетку пластиковый контейнер. Если полёт нормальный – можно выпускать.

Очень удобно использовать зажимы ваго. В них отлично держатся не только провода, но и щупы. А ещё они здорово лупят по пальцам.

Часто возникает потребность снять осциллограммы сразу двух сигналов. Если у осциллографа каналы не изолированы друг от друга, то делать это можно, но осторожно, заранее продумывая каждый шаг. Например, хочется посмотреть сигнал сразу на двух ключах полумоста. Тогда можно крокодилы посадить в среднюю точку, а сами щупы на полки питания. Для удобства второй канал лучше инвертировать (настраивается в осциллографе): 

Также следует принимать во внимание максимальное напряжение, на которое рассчитаны щупы осциллографа (и он сам). Если необходимо, можно вместо стандартных с делением на 10 взять с делением на 100 или больше.

Перед запуском силовой части стоит отдельно испытать схему управления. Желательно проверить частоту и форму импульсов. Если в схеме должно быть мёртвое время, то нужно проверить и его.

Затем можно запускать силовую часть, запитав её от пониженного напряжения, полученного, например, с помощью блока питания или ЛАТРа. Постепенно повышая напряжение, выйти на номинальный режим. Таким же образом удобно проверить работу от пониженного и повышенного входного напряжения. 

От «бдыщ» может спасти обычная лампа накаливания. Многие об этом знают. Помнится, когда-то я делал обратноход на TOP227 и экспериментировал со снаббером. В какой-то момент я ошибся и… 

И всё. Через некоторое время уже выпаивал топик и отправлял его в памятную коробку – его пробило выбросом напряжения. Тогда лампа спасла от большого бабаха.

Был и момент, когда нагрузил источник и из-за лампы он стал икать. Тут всё просто: из-за нагрузки вырос потребляемый источником ток, что привело к нагреву спирали лампы и росту её сопротивления и падения напряжения на ней. Это привело к уменьшению входного напряжения, которое «видит» источник. Но мощность нагрузки осталась прежней, значит подрос ток, потребляемый из сети, что зажгло лампу ещё ярче (спираль стала ещё горячее). В итоге был превышен порог срабатывания защиты по току и микросхема стала отключаться. Выглядело это как периодическое зажигание лампы с постепенным увеличением яркости и последующим отключением. После отключения лампы всё стало работать нормально.

Из переписки:

– ТОР – это отличные микросхемы, они дубовые-неубиваемые, поэтому их нельзя спалить.
– А я смог!

Конечно, это не всё, что можно посоветовать по первоначальному запуску, но на полноту автор не претендует.

❯ Обещанные бабахи

Бабахи бывают и у серьёзных дядек:

Узнаёте корректор? Да, это ККМ, который мы рассматривали выше. Причём рассматривался уже исправленный вариант.
Схема этого ККМ с ошибками: 

Как вам 15 витков к 5 вместо правильных 40 к 3? Исправляем ошибки, пробуем снова. Автор видео забавно так ещё говорит: «То, что неправильно рассчитан параметрический стабилизатор, я тогда ещё не знал»:

«О как!». Видно, что снизу платы что-то отстрелило и на столе появилось пятно. А ведь могло полететь и в лицо, и в глаза! Поэтому пластиковый ящик будет очень кстати.
Из-за спешки автор допустил ошибки сразу во всех составляющих: в схеме, в моточном изделии и в плате (выбрана недостаточная толщина меди). В результате свето-шумо-дымовое представление. 2 раза. Но даже после всех исправлений схема сразу не взлетела, а стала икать (hiccup mode). Вот так действует спешка и невнимательность.

❯ Понижатель 15 В/3,5 А на MIC28514

Второй бабах (вернее, его последствия) показан на обложке статьи. Автор схемы просто решил улучшить регулирование преобразователя. Хотя причина может быть и в том, что микросхема очень чувствительная к разводке платы.
Возможно, поэтому оценочная плата выполнена на четырёх слоях. 

Рекомендую зайти на канал. Там есть много интересного по источникам питания, лазерам, разным технологиям и многое другое.

Встречал и другие хорошие взрывы, долго искал, но так и не вспомнил где. Далеко не каждый выкладывает свои неудачи, записанные на видео. И тем более не каждый их разбирает и объясняет.

Использовались следующие источники:

1. Алфавит силовой электроники.
   
2. Марти Браун. Источники питания. Расчёт и конструирование.
   
3. Семёнов Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному.
   
4. https://www.youtube.com/c/DigitalCAT-electronics/playlists 
   
5. https://training.ti.com/pcb-layout-smps-part-1
   
6. https://www. youtube.com/watch?v=Cc85IzyUfjA&t=2228s
   
7. SMPS Reference Manual
   
8. Дмитрий Макашов. Обратноходовой ИИП теория и практика.
   
9. 7 правил проектирования печатных плат.
   
10. Switching Power Supply PCB Layout Considerations – Towards a Better Switcher.
    
11. Constructing Your Power Supply – Layout Considerations (slup230).
    
12. PCB layout guidelines for power supply (slyp762).
    
13. Switched Mode Power Supply with high efficiency and best EMI design.
    
14. Демонстрационные платы, интересные примеры (ссылки есть в статье).
    
15. И другие.
    

❯ Выводы

В рассмотренных примерах устройства имеют разные мощности и построены по разным топологиям, но везде разработчики старались соблюсти общие для силовой электроники рекомендации компоновки и разводки плат, которые мы рассмотрели в первой части. Нужно хорошо понимать принцип работы устройства в целом, чтобы выделить наиболее важные участки схемы и правильно развести плату. Дополнительно помочь в понимании может моделирование схемы и рассмотрение форм сигналов в разных её точках. Упрощённо и быстро формы сигналов для разных топологий можно посмотреть в программе Power Stage Designer Tool от TI.

Пометки на платах в разобранных примерах – это лишь мои скромные попытки проследить общие принципы и поделиться с вами. Если вдруг я где-то ошибся, или у вас появятся дельные замечания, можете сообщить. С удовольствием почитаю. Есть много значительно более опытных в силовой электронике «дядек», чем я.

Автору видео благодарность за труды, за вдохновение и, конечно же, за бабахи☺. Показывать неудачи с разбором ошибок действительно важно и необходимо. Надеюсь, было интересно и полезно. Как говорит автор приведенных видео: «Не отчаивайтесь, вдохновляйтесь, а это мы скоро переделаем».

Преобразователи питания и зарядные устройства для автодомов

WFCO WF-8955-MBA-AD Основная плата центра питания с автоматическим обнаружением, выход 55 А $194,19 Скидка 46%

WFCO WF-9855-AD Преобразователь питания с автоматическим обнаружением, выход 55 А $36 Скидка 10%

Преобразователь Progressive Dynamics 60 А с функцией Charge Wizard

Распродажа

298,92 $

459,99 $

Сохранить $161,07 Скидка 35%

Только онлайн

Портативная электростанция Jackery Explorer 550 с солнечной панелью SolarSaga 100 Вт 20,99 долларов США Скидка 2%

Только онлайн

Портативная электростанция Jackery Explorer 880 с солнечной панелью SolarSaga 100 Вт $35,99 Скидка 2%

Эксклюзив онлайн

Портативная электростанция Jackery Explorer 1000

1099 долларов США Добавьте в корзину, чтобы увидеть цену

Преобразователь Progressive Dynamics 80 A с мастером зарядки

Распродажа

472,52 $

539,99 $

Сохранить $67,47 Скидка 12%

Эксклюзивно в Интернете

PowerMax 75 Amp RV Power Center с распределением переменного/постоянного тока и встроенным интеллектуальным зарядным устройством 13 долларов Скидка 4%

Эксклюзив онлайн

Секция преобразователя Powercenter

Распродажа

149,99 $

199,99 $

Сохранить 50 долларов Скидка 25%

Инвертор/зарядное устройство Xantrex™ Freedom 458, 12 В/120 В/2000 Вт/100 А, один вход/два выхода

194 доллара Скидка 10%

Только онлайн

Портативная электростанция Jackery Explorer 290 с солнечной панелью SolarSaga 100 Вт

Распродажа

539 $

574,9 $9

Сохранить $35,99 Скидка 6%

WFCO WF-9865-AD Преобразователь питания с автоматическим обнаружением, выход 65 А 116,70 долларов США Скидка 30%

Преобразователь Progressive Dynamics 60 A

Распродажа

272,70 $

434,99 $

Сохранить $162,29 Скидка 37%

Эксклюзивно в Интернете

PowerMax, 55 А, 3-ступенчатый преобразователь

Распродажа

193,80 $

219,99 $

Сохранить 26,19 долларов СШАСкидка 11% на

Только онлайн

Портативная электростанция Jackery Explorer 550

Распродажа

549 $

564,99 $

Сохранить $15,99 Скидка 2%

WFCO WF-9845-AD Преобразователь питания с автоматическим обнаружением, выход 45 А $32 Скидка 10%

Преобразователь/зарядное устройство для монтажа на палубе WFCO — 75 А

Распродажа

283,19 $

436,99 $

Сохранить $153,80 Скидка 35%

WFCO Серия WF-8945MBA Конвертер материнских плат в сборе $39 Скидка 10%

Замена преобразователя Parallax на 55 А для Parallax Power 7155 и серии WFCO 8900

$39,14 Скидка 11% на

Портативная электростанция Southwire Elite 500 Series

624,99 $ Добавьте в корзину, чтобы увидеть цену

Универсальный сменный комплект WFCO 55 А

Распродажа

281,99 $

323,99 $

Сохранить 42 доллара Скидка 12%

Преобразователь переменного тока в постоянный, 5,8 А, Nature Power

Распродажа

29,99 $

34,99 $

Сохранить $5 Скидка 14% на

Только онлайн

Преобразователь/зарядное устройство — 100A

Распродажа

274,99 $

349,99 $

Сохранить 75 долларов Скидка 21%

Эксклюзивно онлайн

PowerMax 55 A MBA 3 Stage Converter

Распродажа

199,99 $

219,99 $

Сохранить 20 долларов Скидка 9% на

Преобразователь мощности

ватт [Вт]

1 эксаватт [ЭВт] = 1,0E+18 ватт [Вт] Watt [W]

Petawatt to Watt, Watt to Petawatt

1 Terawatt [TW] = 100000000000000 Вт [W]

Тераватт в ватт, ватт до тераватта

1 Gigawatt [GW] = 100000000 [W] GIGATTATT

GIGATTATT

2 GIGATTATT [WATT]. в ватт, ватт в гигаватт

1 мегаватт [МВт] = 1000000 ватт [Вт]

мегаватт в ватт, ватт в мегаватт ватт [Вт] = 100 ватт [Вт] Вт]

дециватт в ватт, ватт в дециватт

1 сантиватт [сВт] = 0,01 ватт [Вт]

сантиватт в ватт, ватт в сантиватт

1 милливатт [мВт] = 0,001 ватт [Вт] ватт, ватт в микроватт

1 нановатт [нВт] = 1,0E-9 ватт [Вт]

нановатт в нановатт

1 пиковатт [пВт] = 1,0E-12 ватт [Вт]

пиковатт в ватт, ватт в пиковатт

1 фемтоватт [фВт] = 1,0E-15 ватт [Вт]

фемтоватт в ватт, ватт в фемтоватт

1 аттоватт [аВт] = 1.0E-18 ватт [Вт]

аттоватт в ватт, ватт в аттоватт в лошадиная сила

1 лошадиная сила (550 ft*lbf/s) = 745,6998715823 ватт [Вт] (метрическая) = 735,49875 ватт [Вт]

лошадиная сила (метрическая) в ватт, ватт → лошадиная сила (метрическая)

1 лошадиная сила (котловая) = 9809,5000000002 ватт [Вт]

лошадиная сила (котловая) → ватт, ватт → ватт, ватт в лошадиная сила (электрическая)

1 лошадиная сила (водяная) = 746,043 ватт [Вт]

лошадиная сила (водяная) → ватт, ватт → лошадиная сила (водяная)

1 pferdestarke (ps) = 735,49875 ватт [Вт]

pferdestarke ( ps) → ватт, ватт → пфердестарке (ps)

1 Btu (IT)/час [Btu/h] = 0,2930710702 ватт [Вт]

Btu (IT)/час в ватт, ватт в Btu (IT)/час

1 Btu (IT)/минута [Btu /min] = 17,5842642103 ватт [Вт]

Btu (IT)/минута в ватт, ватт в Btu (IT)/минута (IT)/секунда в ватт, ватт в Btu (IT)/секунда

1 Btu (th)/час [Btu (th)/h] = 0,292875 ватт [Вт] ватт → БТЕ (тепл.