FőoldalRendszerintegrátorDigitális teljesítményvezérlés
2013. január 29., kedd ::

Digitális teljesítményvezérlés

A programozható lágyindítási karakterisztika előnyei
A digitális vezérlésű tápegységek egyre népszerűbbek, azonban a digitális vezérlés meghatározást általában két, teljesen különböző dologra alkalmazzák. A „digitális menedzsment” esetében a felhasználók kommunikálnak a tápegységgel, lekérdezve annak állapotát, illetve távolról beállítanak néhány paramétert, mint például feszültség, áramkorlát stb.; a „digitális vezérlés” esetében a hagyományos tápegységekben alkalmazott analóg visszacsatoló hurok helyére egy digitális visszacsatoló hurok kerül

A digitális vezérlést alkalmazó tápegységek egyik legnagyobb előnye a rugalmasság — a tápegységek a hardver időigényes és költséges módosítása nélkül a felhasználó igényei szerint finomhangolhatóak. Az alábbi példán szemléltetjük, hogyan lehet biztosítani egy tipikus, osztott architektúrájú teljesítményrendszerben a DC-DC konverterek megfelelő működését, egyszerűen az AC-DC tápegység lágyindítási karakterisztikájának újraprogramozásával.
A TDK-Lambda EFE-sorozatú tápegységeinek programozható lágyindítása azokban a rendszerekben használható ki a leginkább, amelyekben a tápegység kimenetéről DC-DC konverterek működnek. Az AC-DC tápegységekről működő DC-DC konverterek esetében két különböző bekapcsolási áramlökés-probléma adódhat; az első a DC-DC konverterek többsége által igényelt, nagy kapacitású bemeneti kondenzátorok feltöltődésekor keletkező áramlökés, a második a konverterek elindulásakor keletkező áramlökés. A második lökés akkor keletkezik, amikor a bemeneti tápfeszültségük eléri az alacsony feszültség küszöbértékét (under voltage lockout threshold: UVLO) és a DC-DC konverterek megpróbálják gyorsan feltölteni a kimeneti kondenzátoraikat, ami a bemenetükön jelentős áramfelvételt eredményezhet.
Az AC-DC áramforrás túláramvédelmének karakterisztikája határozza meg, hogy mi történik a következő fokozatban — a legtöbb tápegységnek rövid ideig valamiféle állandó áramú túláramvédelme van, amely idő alatt a kimeneti feszültség állandó maradhat, vagy eshet a DC-DC konverter bekapcsolási áramának függvényében. Ami a DC-DC konvertert illeti, a legrosszabb eset az, amikor az igényelt áram miatt a tápegység kimeneti feszültsége a DC-DC konverter UVLO küszöbértéke alá esik, és a DC-DC konverter kikapcsol. Ez a folyamat ciklikussá válhat, és az, hogy pontosan mi fog történni, és mennyi ideig fog tartani, az AC-DC tápegységen és a DC-DC konverteren múlik.
Az ábra egy EFE300 elindulását mutatja 5 db POL (Point Of Load) DC-DC konverterrel a kimenetén és 7000 µF kisimpedanciás kondenzátorral azok bemenetein. Az ábrán az EFE300 kimeneti árama 50 A/osztással látható; a POL konverterek párhuzamosítva vannak, és a két kimeneti feszültséget vezérelt lassú indítással állítják elő, aminek eredményeképpen csak egy rövid másodpercnyi áramlökést okoznak. Ebben a példában a kezdeti csúcs után az EFE300 névleges áramának megközelítőleg fele (25 A) a konverterek bemeneti szűrőkondenzátorainak a feltöltésére fordítódik.


Az EFE-sorozatú tápegységek lágyindítási vezérlésében a lágyindítás időtartama, az áramkorlát határértéke, időtartama és a kimeneti feszültségszint határozzák meg, mikor adja át a vezérlést a központi vezérlőhuroknak. Szükség esetén az átadási pont minden paramétere a felhasználói igényeknek megfelelően beállítható. Az ábra esetében, amennyiben a POL konverterek kisebb feszültségen indulnának, a második áramlökés egybeeshetne az első áramlökéssel, és megszólaltatná a túláramvédelmet. Ilyen esetben az EFE-sorozatú tápegységek áramkorlát-karakterisztikáját meg lehetne változtatni oly módon, hogy lehetővé tegye az alkalmazás megfelelő működését a lágyindítási folyamat során anélkül, hogy a normálüzemi határértékek változnának, és ennek ellenére a felhasználó nem veszítené el annak az előnyét, hogy egy sorozathardvert kapjon. A programozható lágyindítási karakterisztika hasznos lehet más, nemlineáris fogyasztókat, mind ventilátorokat, motorokat, mind merevlemezeket tartalmazó alkalmazások esetében is.
Sajnos a hasonló bekapcsolási problémák gyakran csak a fejlesztési folyamat késői fázisában derülnek ki, mivel nem veszik őket figyelembe a fejlesztés kezdetén. A fogyasztó feléledésének módja egy nagyon fontos jellemző, amelyet sokan figyelmen kívül hagynak, amikor a tápegységet paraméterezik. A digitális vezérlés előnye, hogy segíthet az ilyen helyzeteken. A hardveres módosítások szükségtelensége lehetővé teszi a minták gyors elkészítését és a sorozatgyártott mennyiségek azonnali szállítását.

 

Az Energom Electronic Kft.honlapja

Kovács Péter

Az Elektronet magazin főszerkesztője...

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény