一番TL494出力電流制限回路の役目に
ついて説明します
この回路図は
upc494またはTL494の10日
回路をもとにして作った
LTスパイスので動作するモデルです
そしてこちらにバック
型のDCDCコンバーターがあります
このFETをスイッチしてこの
チョークコイルに電流を流して
入力は41vで出力を15vの20
MAX20A
で
設計していますそしてこれが実際の動作
波形ですが
この赤線のこの
負荷の部分を変えています初期は4オーム
でそこから1オームにしてその後
0.2オームにしています
15vですからここは
4
4a
弱1オームですと15Aその後0.2
オームですから
70A75A流れることになりますが
これを20アンペアに制限するのが今回の
回路で
上空コイルの後ろに5ミリオームの
ケース抵抗を入れてあります
電流
検出用の5ミリオームの
抵抗の両端の
両端を
抵抗で分圧してその電圧をこの
オペアンプの
プラスとマイナスに加えることによって
その出力をでPWMを制御して電流を制限
します
電源をの電流を制限する時も問題となり
ますのは
電源
投入時です
電源
投入時コンデンサーの出力コンデンサーの
電圧が低いためにたくさんの電流がを
流れようとしますこれを
ここでは20アンペア
に制限することによって大電流を流れる
ことを
阻止します
当然この
スタートのところはこのソフトスタートが
効きますがそれは
短時間ですので
この
OCNの電流制限が必要となりますそして
負荷が非常に
低くなった短絡に近い状態の時も大きな
電流が流れますのでここでも
20アンペアに電流を制限するという機能
が必要となります
2番目TL494の出力電流制限回路に
ついて説明します
こちらはDCDCコンバーターの
を取り出したところの
回路図ですここで
Bチャンネルモスのスイッチングして上空
コイルL1に
電流を流すことによって
15vに出力します入力は41vです
L1の電流を
R17の5ミリオームで検出します
電流が流れることによってこちらの
端子の
電圧が下がります20A流すと5mm
オームですから100mmを向くこちらが
こちらに比べて下がりますそれをこの分割
抵抗で
検出することによって
電流を検出しますこの
ocl+と
ocelマイナスは
この作動増幅器2の15番と16番に加え
られます
このプラスがマイナスよりも
下がると
この作動増幅器は上昇しますその結果
PWM
コンパレーターのパルスは
絞られますその結果
このスイッチングの電流が減りますので
出力電流も
減ることになります
実際の電圧の決め方はこの
抵抗とこの抵抗の分圧比
がここになりますのでこの
交点の
cvaに対して
-378mmボルトにここを設定します
そしてこちらは
20アンペア流れた時に
100mmボルト下がりますので
残り
278mmボルトがこの
抵抗で下がるような設定をすると
電流制限回路が24Aで働くようになり
ます
3DCDCコンバーターの
トランジスターモデルと
演算Cモデルの差にを見てみました
先ほどまで説明しましたように
upc494TL494のトランジスター
モデルと電子DCコンバーターを動作させ
ていますがこの
494の
回路
を演算
子でモデル化したのが下になります
この部分が
演算比で動作をさせています一部発信機は
同じようにトランジスターで作っている
ところもありますそしてこれはFET
ドライブで
ICの外側についていますこちらも同じ
ようについていますこれで
実際に
0ミリシェックから14mm
節句までを動作させたのがこの右側の
シミュレーションズです
実際
少しこの
出力15vの波形の
立ち上がりが
実際のこちらのトランジスターでは少し
ここに段があって
遅いですがこちらはスムーズに
立ち上がっていますそれとこの
オペアンプの作動アンプの出力をこの
トランジスターと
このトランジスターのエミッターで
合成していますが
これが
ocno
この上のトランジスターのモデルの
オペア増幅器出力と下の
電圧検出用の
vco
これが
電流制限かかっているところでは
ocnoが
働いて
通常の電圧
制御のところでは
vcoが働いていますがこの
トランジスタモデルと
演算子モデルではこの切り替わりの位置が
違いますさらにこの違い切り替わりの
ところで一部
振動しているような動作が
見えますのでこの辺はアンプの
[音楽]
増幅道徳可能によって
差が出るのかと思いますまたこの
出力の剛性のところを低電流で
トランジスターモデルをやってますがこれ
をすると発信するのでここでは
抵抗を
抵抗で
合成していますその辺の違いも
細かいところはあるようですがほぼ
入力の
スタートの
電流制限とそれから
過電流の電流制限
がまあおおよそ
似たような波形が出ています最後にこの
演算のトータル時間は
トランジスターモデルが225.909
9秒
北の演算モデルは
26.045秒ということで
約1/9ぐらいの時間で
結果が出ますので
演算子モデル早くしたい場合は早く
処理を確認したい場合は
演算子モデルが
圧倒的に早く処理されていることが分かり
ます
実際に
LTスパイスで
各モデルを
走らせてみますまず時間が短い
演算子の方からやってみます
卵します
[音楽]
これで終わりました
先ほどと同じように
この辺でちょっと重なりが見えますんで
ここをちょっと拡大して見てみますそう
すると
このように
過電流検知のアンプとそれから
通常の電圧
検知用のアンプがこの辺で
交差しているのが分かります
これの時間を
見てみます
22.636秒です
次にトランジスターモデルを
走らせてみます
[音楽]
やっぱり動作が遅いのがよくわかります
これだけのトランジスターの数を処理して
いるので当然時間はかかるのがわかります
この赤は
フィードバックの
電圧ですけれどもここで少し超えてます
この
紫の
ノコギリ波発信機の上を超えてますので
ここでPWMが一旦ストップしてしまい
ますそこでこの辺の出力の段差が出てくる
のが
わかります
約半分終わりました
[音楽]
ここのところで20アンペアを検知して
[音楽]
この赤
の黄色の
vcoこれが電圧制御ですけれどもこの紫
が電流制御でここで出力が切り替わってい
ます
フィードバック電圧で見ますとこの部分で
切り替わっています
この水色が
この
チョークコイルの電流を表しています
そしてこの水
緑が出力電流ですけれどもこのこの上の
部分はコンデンサーから
放電されるた電流になりますので
コンデンサーの
放電電流が
ピークになって
徐々に
下がっていきます
この部分を
拡大してみます
そうするとこのノコギリ波の発信機と
フィードバック電圧を見てみますと
フィードバック電圧が
鋸刃を超えていますので
コンパレーターの出力はなくなりますその
結果
PWMはなくなりますそしてここまでが
電流
を電流を検知するのではなくてソフト
スタートでパルス幅がこの赤のソフト
スタート
黄色のソフトスタートで
PWMの幅が決まってきますがここで
電流検知が働いて
ここから先は
過電流が制御されるようになっています
[音楽]
この
下電流
検知と電流電圧制御の切り替わりはこの
程度で進んでいます
これの
処理時間を見てみます
このコンピューターでは197.155
節句という風に
なってこのコンピューターは少し
処理が早いですがやはり
トランジスターモデルはこれ
程度の時間がかかります
[音楽]