Sut i ddylunio cylched clamp foltedd deuod yn y system cyflenwad pŵer cyfathrebu?

1. Egwyddor weithredol cylched clamp foltedd deuod
(1) Egwyddorion sylfaenol
Mae cylched clamp foltedd deuod yn cynnwys un neu fwy o ddeuodau yn bennaf, sy'n defnyddio dargludedd un cyfeiriadol y deuodau i gyflawni swyddogaeth clamp foltedd. Pan fydd y foltedd yn y gylched yn fwy na foltedd dargludiad y deuod, mae'r deuod yn dargludo, gan glampio'r foltedd ger foltedd dargludiad y deuod; Pan fydd y foltedd yn is na foltedd dargludiad y deuod, mae'r deuod yn torri i ffwrdd ac nid yw'n cael unrhyw effaith ar weithrediad arferol y gylched.
(2) Nodweddion gweithio gwahanol fathau o deuodau
Deuod cyffredin: mae ganddo foltedd dargludiad sefydlog, fel arfer tua 0.6-0.7V (tiwb silicon) neu 0.2-0.3V (tiwb germaniwm). Mae ei gyflymder dargludiad yn gyflym, ond mae cywirdeb foltedd clampio yn gymharol isel.
Deuod Zener: Gall gynnal foltedd dadansoddiad gwrthdro sefydlog o fewn ystod gyfredol benodol yn y cyflwr dadelfennu gwrthdro. Trwy ddewis foltedd dadansoddi priodol y deuod rheoleiddiwr foltedd, gellir clampio'r foltedd yn union ar y gwerth a ddymunir.
Deuod Schottky: Mae ganddo foltedd dargludiad ymlaen isel (0.2-0.4V fel arfer) a chyflymder newid cyflym, sy'n addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen foltedd clampio uchel a chyflymder ymateb.
2. Dylunio pwyntiau cylched clamp foltedd deuod
(1) Detholiad deuod
Dewiswch yn ôl y gofynion foltedd clampio: Os oes angen foltedd clampio manwl gywir, dylid dewis deuod rheoleiddiwr foltedd, a dylid pennu ei foltedd chwalu yn unol â gofynion y system. Os nad yw'r gofyniad manwl ar gyfer foltedd clampio yn uchel, gall deuodau cyffredin neu ddeuodau Schottky hefyd fodloni'r galw.
Ystyriwch gapasiti cario cerrynt: Bydd deuod yn llifo swm penodol o gerrynt wrth ddargludo, felly mae angen dewis deuod gyda chapasiti cario cerrynt digonol i sicrhau na fydd y deuod yn cael ei niweidio oherwydd gorboethi os bydd gorfoltedd.
Rhowch sylw i'r amser adfer gwrthdro: Mae amser adfer gwrthdro yn cyfeirio at yr amser sydd ei angen i ddeuod drosglwyddo o gyflwr dargludo ymlaen i gyflwr torbwynt gwrthdro. Mewn systemau pŵer cyfathrebu amledd uchel, dylid dewis deuodau ag amser adfer gwrthdro byr er mwyn lleihau colledion newid ac ymyrraeth electromagnetig.
(2) Dewis Strwythur Topoleg Cylchdaith
Clamp deuod sengl: addas ar gyfer sefyllfaoedd lle nad yw foltedd y clamp yn uchel ac mae'r osgled overvoltage yn fach. Mae'r strwythur yn syml ac mae'r gost yn isel, ond mae'r cywirdeb clampio yn gyfyngedig.
Clampio deuod dwbl: sy'n cynnwys dau ddeuod wedi'u cysylltu mewn cyfres gwrthdro, gall wella cywirdeb a dibynadwyedd foltedd clampio. Pan fydd un deuod yn methu, gall y deuod arall chwarae rhan clampio benodol o hyd.
Cylched clampio aml-lefel: Trwy raeadru deuodau lluosog, gall gyflawni clampio graddedig o wahanol osgledau gorfoltedd, gan wella gallu'r gylched i wrthsefyll gorfoltedd.
(3) Cyfrifiad paramedr
Cyfrifiad foltedd clamp: Ar gyfer cylched clamp deuod rheoleiddiwr foltedd, mae'r foltedd clamp yn hafal i foltedd chwalu'r deuod rheoleiddiwr foltedd. Ar gyfer cylchedau clamp deuod cyffredin neu deuod Schottky, mae foltedd y clamp tua foltedd dargludiad blaen y deuod ynghyd â diferion foltedd eraill yn y gylched.
Cyfrifiad cerrynt: Cyfrifwch y cerrynt sy'n llifo trwy ddeuod pan mae'n dargludo yn seiliedig ar osgled a hyd y gorfoltedd. Ar yr un pryd, mae angen ystyried y cerrynt llwyth yn y gylched i sicrhau nad yw cyfanswm cerrynt y deuod yn fwy na'i gerrynt graddedig.
Cyfrifiad pŵer: Cyfrifwch golled pŵer y deuod yn seiliedig ar ei gerrynt dargludiad a foltedd clamp. Dewiswch deuodau sydd â chynhwysedd pŵer digonol i sicrhau na fyddant yn cael eu difrodi oherwydd gorboethi yn ystod-gwaith hirdymor.
3. Problemau ac atebion posibl a gafwyd yn ystod y broses ddylunio
(1) Mae foltedd y clamp yn ansefydlog
Rheswm dros y broblem: Gall gael ei achosi gan amrywioldeb paramedr mawr y deuod, newidiadau tymheredd, neu newidiadau ym mharamedrau cydrannau eraill yn y gylched.
Ateb: Mabwysiadu cylched iawndal tymheredd i leihau effaith tymheredd ar foltedd clamp; Dewiswch deuodau gyda chysondeb paramedr da; Ychwanegu cylched rheoli adborth yn y gylched i fonitro ac addasu foltedd y clamp mewn-amser real.
(2) Deuod gorboethi a difrod
Rheswm dros y broblem: Fe'i hachosir fel arfer gan fod cerrynt neu bŵer y deuod yn fwy na'i werth graddedig, neu afradu gwres gwael.
Ateb: Dewiswch fodel a manylebau'r deuod yn rhesymol i sicrhau bod ei allu presennol a phŵer yn bodloni'r gofynion; Optimeiddio dyluniad cylched i leihau colledion cerrynt deuod a phŵer; Ychwanegu dyfeisiau afradu gwres fel sinciau gwres, cefnogwyr, ac ati i wella gallu afradu gwres deuodau.
(3) Problem ymyrraeth electromagnetig
Rheswm dros y broblem: Mae'r deuod yn cynhyrchu newidiadau cerrynt cyflym yn ystod eiliadau dargludiad a thoriad, gan arwain at ymyrraeth electromagnetig.
Ateb: Cysylltwch gynwysorau neu anwythyddion yn gyfochrog ar draws y deuod i ffurfio cylched hidlo sy'n atal ymyrraeth electromagnetig; Mabwysiadu mesurau cysgodi i amddiffyn y deuod a'r cylched clampio, gan leihau ymbelydredd electromagnetig.
4. Enghraifft Dylunio
Gan gymryd trawsnewidydd DC{0}}DC mewn system pŵer cyfathrebu fel enghraifft, dyluniwch gylched clamp foltedd deuod i amddiffyn y cydrannau sensitif ar ei ben allbwn. Gan dybio bod y foltedd allbwn yn 5V, mae angen clampio'r gorfoltedd o dan 6V.
Dewis deuod: Dewiswch ddeuod rheoleiddiwr foltedd gyda foltedd chwalu o 6V, cerrynt graddedig o 1A, a chynhwysedd pŵer o 1W.
Topoleg cylched: Gan fabwysiadu cylched clamp deuod rheoleiddiwr foltedd sengl, mae'r deuod rheoleiddiwr foltedd wedi'i gysylltu i'r gwrthwyneb yn gyfochrog rhwng y derfynell allbwn a'r ddaear.
Gwirio paramedr: Trwy efelychu a gwirio arbrofol, gall y deuod rheoleiddiwr foltedd gynnal fel arfer o dan amodau gorfoltedd, clampio'r foltedd allbwn o dan 6V, a sicrhau bod colled cerrynt a phwer y deuod rheoleiddiwr foltedd o fewn yr ystod graddedig.

https://www.trrsemicon.com/diode/dip-diode/mbr20200cft-i-220f.html