Ümumi elektronika haqqında e-kitablar
Post Reply
User avatar
halit al
Posts: 549
Joined: Mon Aug 15, 2022 4:42 pm
Has thanked: 274 times
Been thanked: 474 times

PWM Devresinin Çalışma Mantığı ve Boot-Strap Circuit

Post by halit al »

PWM devresinin açıklaması
PWM, darbe genişlik modülasyonudur, dijital çıktıyı kullanmanın çok etkili bir tekniğidir. Birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. PWM çoğu dizüstü bilgisayardaki güç kaynağı devresinde kullanılır. PWM olarak elde edilen güç kaynağı, Doğrusal(LDO) ile karşılaştırıldığında devre, yüksek verimlilik, yüksek çıkış gücü avantajlarına sahiptir, ancak aynı zamanda karmaşık devre yapısı gibi dezavantajlara da sahiptir.
PWM devresinin tanıtımı
Dizüstü bilgisayar anakartındaki PWM devresi genellikle PWM yongası , MOSFET, bobin ve kapasitanstan oluşur.
Kısaca PWM'nin çalışma prensibi
PWM, tüm darbe periyoduna T dersek T'nin (görev döngüsü) oranı için etkin darbe periyodu T1'i ayarlayarak çıkış voltajını düzenler.
Aşağıdaki Şekilde örnek olarak,
en yüksek voltaj genliğinin periyodu yaklaşık 5V, görev oranı yaklaşık% 50'dir, bu nedenle çıktı voltajı 5V *% 50 = 2.5V olacaktır.
[External Link Removed for Guests]


PWM güç kaynağının çalışma prensibi

Aşağıdaki şeklide PWM yongası gerekli voltajı ayarlamak için üst ve alt mosfeti yüksek hızda anahtarlar.
Üst mosfet açıldığında , VIN, LC enerji depolama devresini şarj etmek ve beslemek için üst mosfetten geçer.; Feedback monitöründen geçen çip tam olarak şarj olur, ardından üst mosfeti kapatır ve aşağı mosfeti açar , buda LC enerji devresinin deşarj devresini oluşturur ve güç sağlamaya devam eder. Şekildeki T1 üst mosfetin açık durumunu , T2 kapalı durumunu göstermektedir. pwm çipi T1'in görev döngüsünü kontrol ettiği sürece çıkış voltajının yüksekliğini kontrol edebilir.

PWM güç kaynağı devresinin temel şekli
[External Link Removed for Guests]

PWM güç kaynağının çalışma süreci

PWM güç kaynağının çalışma süreci dört aşamaya ayrılabilir:
T 1'den önce ölü zaman, üst ve alt mosfet kapalıdır, bu sırada sürücü sinyalleri düşük seviyededir ve mosfet kapalıdır.
T 1 süresi, üst mosfet gate sinyali yüksek seviyedir, aşağı mosfet gate sinyali düşük seviyededir.
Bu sırada üst mosfet açıktır ve aşağı mosfet kapalıdır. Drain üzerinden VIN voltajı Üst mosfetin Source kutbuna oradan Yüke doğru akım endüktans yoluyla akar.
Solda pozitif voltaj üretilir ve endüktanstaki sağda endüklenen voltajda negatiftir.

T 1 ~ T 2 süresi, sürücü çipi üst mosfeti kapatır, akım Endüktansın endüktif etkisi nedeniyle, endüktanst aniden kaybolur, endüktans ters bir voltaj üretecektir, bu voltajın yönü sağda pozitiftir ve solda negatiftir. Aşağıdaki şekilde üst ve alt mosfetlerin gate sinyallerinin dalga formunda gösterildiği gibi, UGATE sinyali düştükten bir süre sonra LGATE sinyali yüksek olacaktır. Bu gecikme zamanı aynı zamanda ölü zamandır.

T 2 süresi, şu anda, üst mosfet gate sinyali düşük seviyededir ve aşağı mosfet gate sinyali yüksek seviyededir. Böylece üst mosfet kapalıdır ve aşağı mosfet açıktır, indüklenen voltaj ile sağda pozitif ve solda negatif voltaj oluşur. Aşağı mosfetin Drain kutbından Source kutbuna doğru akım toprağa akar, yani negatif terminale doğru akar. Yani L1 bobininin sol ucuna doğru akar.

Aşağıdaki şekilde üst ve alt mosfetlerin gate sinyallerinin dalga biçimi gösterilmektedir.
[External Link Removed for Guests]

Tek fazlı PWM devresinin gerçek şekli aşağıdaki şekilde gösterilmektedir, bu pwm yapısı genellikle bellek güç kaynağı, köprü güç kaynağı, veri yolu güç kaynağı ve diğerleri için kullanılır.
[External Link Removed for Guests]

Çok fazlı PWM devresinin gerçek resmi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir, genellikle CPU çekirdek güç kaynağı için kullanılır
[External Link Removed for Guests]

PWM devresindeki İngilizce kısaltmaların anlamları

SKIP 、 SKIPSEL: çalışma modu ayarı.
TON 、 RT 、 FS: frekans ayarı ( çalışma frekansını ayarlamak için toprak veya güç kaynağına dirençle bağlayın).
BOOT 、 BST 、 BOOST: önyükleme kayışı pimi, üst mosfet Gate bacağının güç kaynağı.
UGATE 、 DH 、 HDRV 、 DRVH: üst mosfet sürücüsü.
LGATE 、 DL 、 LDRV 、 DRVL: aşağı mosfet sürücüsü.
FB: geribildirim ayarlama pimi.
COMP: geri besleme kompanzasyonu, geri besleme devresinin hatasını düzeltmek için kullanılır.
OUT 、 VOUT 、 VO: çıkış voltajı algılama giriş pini.
PHASE 、 SW 、 LX: faz pini, üst mosfetin Source kutbunu aşağı mosfetin Drain kutbuna bağlar. Bazılar çiplerde akım algılaması olarak kullanılır.
CSP / CSN: akım algılama pini.
ILIM 、 TRIP 、 CS: aşırı akım koruma eşik değeri ayar pinidir, akım sınırını ayarlamak için kullanılır.

The Boot-Strap Circuit(Önyükleme kayışı devresi)
PWM devresinde, üst mosfet genellikle N kanaldır. Pwm’in gücü, PWM de kullanılan çipin, üst mosfetin ve neredeyse çipin sürüş kabiliyeti ile sınırlıdır. sürüş kabiliyetini geliştirmek için önyükleme kayışı devresi kullanılır. Bu pinin adı genellikle Önyükleme kayışı yöntemini kullanan BOOT, BST, BOOST olarak isimlendirilir.

Aşağıda bir PWM devresi gösterilmektedir.

[External Link Removed for Guests]

Yukarıdaki şekile göre boot-strap prensibinin çalışma prensibi:

19V'luk B +, üst mosfet PQ5'e güç sağlar, şu anda Gate kutbunda güç yoktur bu nedenle Source kutbu çıkışı 0 Volttur. Aynı zamanda, 19V B +, PU3 entegresine girer. PU3 entegresi Doğrusal(LDO) 5V değerinde VL voltajını oluşturur. Bu voltaj dahili diyot aracılığıyla BOOT1 pinine 5 volt güç sağlar, 5V PC33 kondansatörünü şarj etmek için PC33'ün 1. pinine eklenir, kapasitörde 5V voltaj depolanır.

BOOT1 pini 5V ile , UGATE1' pinine yani üst mosfetin gate pinine güç sağlar. ilk aşamada yaklaşık olarak gate pinine 5V gönderir. Şu anda PQ5 mosfetinin Gate kutbu 5V, Source kutbu 0V olduğundan dolayı VGS=5 tir VGS gerilimi N kanallı mosfette sıfırdan büyük olduğundan dolayı PQ5 mosfeti iletime geçer. Voltaj PQ5 mosfetinden geçer ve voltaj çıkışı olan PC35'i şarj etmek için PL4'ten geçer. PQ5 tarafından voltaj kademeli olarak artırılır.

PQ5'in voltaj çıkışı kademeli olarak arttırıldığında, örneğin bu voltaj 2V ise, PC33 kapasitörünün 2. pinine 2V geldiğinde , Kapasitansın soluna 2V eklenir, böylece kapasitansın solu (yani BOOT1) 7V olacak ve 7V, UGATE1'e güç sağlamaya devam edecek, PQ5'in Gate kutbu da 7V olacak, V G> V S ve 4.5V'den yüksek olduğunda PQ5 tamamen iletime geçer, Source kutbunun voltajı da yükselmeyi takip eder, ve Source kutbunun voltajı PC33 kapasitörünün 2. Pinine gelerek kapasitörün 1. Pininin üzerine eklenir. Böylece PL4'ün solundaki en yüksek 19V ve en düşük 0V olan kare dalgayı ölçebiliriz. Kapasitans PC33'ün gücü her zaman deşarj edilmediğinden, BOOT1 voltajı sonsuza kadar PL4'ten 5V'a, yani 19 + 5 = 24V a kadar yükselecek burdaki dalga formuna bakıldığında PC33 1.pininin voltajı 2. pininin voltajından daha yüksek olacaktır. UGATE1 ayrıca en düşük 0V ve en yüksek 24V olabilir.
bilgi hakedene verilir
User avatar
Vusal
Site Admin
Posts: 3274
Joined: Mon Jul 25, 2022 2:41 pm
Location: Azərbaycan, Şəki
Has thanked: 335 times
Been thanked: 1953 times
Contact:

Re: PWM Devresinin Çalışma Mantığı ve Boot-Strap Circuit

Post by Vusal »

Tesekkurler bu guzel bilgi icin. Ogrenilmesi gereken bilgiler cunki, bir osiloskopla gate voltajlarina bakmak icin neden o sinyalleri oclmeli oldgumuzu bilmeliyiz.ve oradaki voltaji anlamaliyiz

bir kac kucuk bilgi de ben ekleyim :roll:
BOOT sinyalinin yani gate sinyallerinin kontrolunu op-amp yardimi ile yapiliyor. yani asil yeri oradan geliyor

boot pinin daha net goruntusu

[External Link Removed for Guests]

Buradaki voltajin dusurulmesi ve yukseltilmesi olayinin en onemli bilesenlerinden 1cisi bobin sonra kapasitor sonra alt mosfet ve ya basit devrelerdeki diod (genelde shotky diod kullaniliyor)

bobinlere enerji verildiyi zaman uzerindeki akim cunki aniden degismezş kamdelei sekilde degisir ve bu devrede bir nevi sarj rolunu oynar.

bu gibi bilgileri sosyal hesablarinizde ve s paylasin arkadaslar. Genelde ben paylasirim cunki cogu kisinin bilgi sahip olmasina yardiminiz olur. cunki tukrce ve azerice bu gibi bilgiler net uzerinden yok. cunki zamaninda cok arastirdim.
:geek: Senior computer technician & teacher
"Hər elm sahibinin üstündə daha yaxşı bilən biri vardır.!" (Yusuf/76)
User avatar
halit al
Posts: 549
Joined: Mon Aug 15, 2022 4:42 pm
Has thanked: 274 times
Been thanked: 474 times

Re: PWM Devresinin Çalışma Mantığı ve Boot-Strap Circuit

Post by halit al »

Tesekkurler vusal ustam. Devrenin ic yapisini paylasmakla konu daha anlasilir hale geldi. Oradaki diyotta gözüküyor.
Malesef dedigin gibi azerice ve türkçe bizim işimizle ilgili kaynak bulmak cok zor bunlari anlayip cevirecek ustalara ihtiyac var. Keşke herkes katkida bulunsa böylece bir arşiv oluşur.
bilgi hakedene verilir
EBUKELAM
Posts: 6
Joined: Fri Aug 26, 2022 7:29 pm
Has thanked: 1 time
Been thanked: 6 times

Re: PWM Devresinin Çalışma Mantığı ve Boot-Strap Circuit

Post by EBUKELAM »

ellerine, emeğine sağlık ustam
Bilişim Merkezi -Talat Topçu
NK_KANTAR
Posts: 19
Joined: Tue Aug 16, 2022 4:33 am
Has thanked: 29 times
Been thanked: 24 times

Re: PWM Devresinin Çalışma Mantığı ve Boot-Strap Circuit

Post by NK_KANTAR »

MAŞALLAH SUPHANELLAH

ÇOK GÜZEL AÇIKLAYCI ÇALIŞMA OLMUŞ
ÇOK FAYDA VERİCİ

TEŞEKKÜR EDERİM HALİT HACAM VE VUSAL HOCAM

MUBAREK GÜZEL İNSANLAR
Post Reply

Return to “E-kitablar”