De functie van een vermogensomvormer is om aan een of meer van de volgende eisen te voldoen:
- De secundaire belasting afstemmen op de primaire voeding
- Isolatie bieden tussen primaire en secundaire circuits
- Bescherming bieden tegen de gevolgen van storingen, kortsluitingen, transiënten of oververhitting
- Voldoen aan de wet- en regelgeving inzake veiligheid, prestaties en elektromagnetische compatibiliteit (EMC)
De RECOM-boeken over AC/DC, DC/DC en EMC bieden een gedetailleerde introductie tot AC/DC-voedingen, geïsoleerde en niet-geïsoleerde DC/DC-omvormers en de theorie en praktijk van elektromagnetische compatibiliteit (EMC). De drie boeken behandelen diverse omvormertopologieën, feedbacklussen (analoog en digitaal), testen en meten, beveiliging, filtering, betrouwbaarheid, AC-theorie, arbeidsfactorcorrectie, EM-theorie, signaalkoppeling, antennes en ontwerpvoorschriften voor signaalintegriteit. Ze leggen ook uit hoe te ontwerpen conform de internationale normen voor industriële, medische en verlichtingsveiligheid, inclusief EMC.
Het niveau is noodzakelijkerwijs technisch, maar begrijpelijk voor ingenieurs, ontwerpers en studenten. RECOM biedt ook gratis online e-learningcursussen aan, gebaseerd op de inhoud van deze boeken. Deze cursussen geven een kort overzicht van enkele essentiële onderwerpen, gevolgd door een korte zelftest om het begrip van de cursist te controleren.
DC/DC Book of Knowledge – DC/DC Boek der Kennis
Download het: DC/DC Book of Knowledge
Hoofdstuk 1: Stroomregeling
Dit hoofdstuk biedt een uitgebreid overzicht van DC/DC-voedingstopologieën: lineaire en schakelende regelaars, buck-, boost- en buck-boost-omvormers en flyback-, forward- en push-pull-topologieën. Als u het verschil wilt weten tussen een SEPIC en een ZETA, moet u dit hoofdstuk lezen!
Hoofdstuk 2: Terugkoppeling
Terugkoppeling is essentieel voor elk stabiel systeem. Hoe kan ik mijn analoge of digitale voeding zo ontwerpen dat deze snel reageert op plotselinge veranderingen in belasting of ingangsspanning, maar stabiel blijft wanneer de belasting constant is? En waarom moet ik me zorgen maken over de stabiliteit van het rechter halfvlak?
Hoofdstuk 3: Datasheetparameters begrijpen
Lees bij twijfel de datasheet! Dit hoofdstuk legt uit wat alle parameters betekenen, zodat uw DC/DC-ontwerp zich gedraagt zoals u verwacht. Wat is de worstcaseprestatie die ik kan verwachten?
Hoofdstuk 4: Bescherming van DC/DC-omvormers
Voorkomen is beter dan genezen. Hoe bescherm ik mijn DC/DC-omvormer en hoe kan mijn DC/DC-omvormer mijn toepassing beschermen? Lees dit, anders krijg je spijt!
Hoofdstuk 5: Invoer- en uitvoerfiltering
Invoer- en uitvoerfiltering is een van de belangrijkste en tegelijkertijd minst begrepen aspecten van elk DC/DC-omvormerontwerp. Scheid de common-mode van de differentiële modus en je hoeft je geen zorgen meer te maken over rimpeling.
Hoofdstuk 6: Veiligheid
Veiligheid staat voorop. Dit hoofdstuk beschrijft de gevaren, risico’s en tegenmaatregelen die je moet kennen om een veilig ontwerp te maken dat voldoet aan de wettelijke eisen. Zorg voor de juiste kruipafstanden en spelingen en je ontwerp kan de veiligheidscertificering in één keer halen.
Hoofdstuk 7: Betrouwbaarheid
Alle fabrikanten beweren dat hun product betrouwbaar is, maar hoe ontwerp je voor een hoge betrouwbaarheid? Ontdek welke factoren de levensduur van DC/DC-omvormers het meest beïnvloeden.
Hoofdstuk 8: LED-eigenschappen
Power-LED’s voor verlichting werken het best met een constante stroomvoorziening, niet met een constante spanning. Hoe bescherm je je LED’s tegen overbelasting of oververhitting? En wat is beter: analoog of PWM-dimmen?
Hoofdstuk 9: Toepassingsideeën voor DC/DC-omvormers
Dit hoofdstuk bevat een verzameling tips en trucs voor DC/DC-omvormers die elke ontwerper nuttig kan vinden: Hoe kan ik het uitgangsvermogen verdubbelen? Kan ik DC/DC-omvormers in serie schakelen? Hoe kan ik de isolatie verbeteren?
Hoofdstuk 10: Magnetisme
Het hart van een DC/DC-omvormer is de magnetische component. Dit hoofdstuk neemt u mee door het hele ontwerpproces, van het kiezen van de juiste magnetische kern en topologie tot het omgaan met verliezen en het beheersen van lekinductanties en -capaciteiten.
Hoofdstuk 11: Geavanceerde assemblage en verpakking
Het nieuwe 3DPP®-hoofdstuk onderzoekt de verschillende methoden en technieken die tot deze paradigmaverschuiving hebben geleid. Nieuwe verpakkingstechnologieën hebben de vermogensdichtheid meer dan verdubbeld, waardoor een complete 15W-omvormer in 3x3x1,5 mm nu mogelijk is.
AC/DC Book of Knowledge – AC/DC Boek der Kennis
Download het: AC/DC Book of Knowledge
Hoofdstuk 1. Een historische inleiding
Heb je je ooit afgevraagd waarom we netspanningen van 115 VAC of 230 VAC hebben, of 50 Hz of 60 Hz? Wie heeft deze getallen eigenlijk gekozen? Dit hoofdstuk legt de geschiedenis van de ontwikkeling van wisselstroom uit.
Hoofdstuk 2: Lineaire AC/DC-voedingen
Is er nog plaats voor lineaire AC/DC-voedingen in de moderne wereld, of zijn schakelende voedingen de enige oplossing?
Hoofdstuk 3: Schijnbaar, reactief en actief vermogen
Om de analogie van een bierglas te gebruiken: actief vermogen is het vloeibare bier, reactief vermogen is de schuimkraag en schijnbaar vermogen is het volle glas. Dit hoofdstuk legt de wiskundige relatie uit tussen “bruikbare elektriciteit” en “verspilde elektriciteit”.
Hoofdstuk 4: Wisselstroomtheorie
Dit hoofdstuk over wisselstroomtheorie behandelt impedantiediagrammen, fasoren en het belang van de imaginaire wortel van min één. Wat is het verband tussen gepolariseerd licht en de veldvergelijking van Maxwell?
Hoofdstuk 5: Passieve componenten
De levensduur van een voeding wordt vaak beperkt door de keuze van condensatoren. Wanneer is een condensator van 100 µF geen condensator van 100 µF? Dit hoofdstuk legt de stressfactoren uit en hoe een AC/DC-omvormer ontworpen kan worden met een levensduur van meer dan 20 jaar.
Hoofdstuk 6: Actieve componenten
MosFET, IGBT, SiC of GaN? Dit hoofdstuk behandelt de basisprincipes van het gedrag van vermogensschakeltransistoren en hoe een ontwerp met hoge betrouwbaarheid kan worden gerealiseerd.
Hoofdstuk 7: Vermogensfactorcorrectie
Vermogensfactorcorrectie is vaak een wettelijke vereiste voor AC/DC-omvormers. Welke technieken zijn beschikbaar en wat zijn de respectievelijke voor- en nadelen?
Hoofdstuk 8: AC/DC-omvormertopologieën
Dit hoofdstuk biedt een uitgebreid overzicht van AC-voedingstopologieën: single-ended, quasi-resonant, twee-transistor, interleaved, parallel, halfbrug en volbrug, eenfasig en driefasig. Als het er niet in staat, heeft u het waarschijnlijk niet nodig!
Hoofdstuk 9: Transformatorloze AC-voedingen
Niet alle AC/DC-voedingen hebben een transformator nodig. Wat heeft IoT te maken met niet-geïsoleerde AC/DC-omvormers?
Hoofdstuk 10: Draadloze stroomvoorziening
Stroomvoorziening zonder kabels is al sinds de tijd van Tesla een ambitie. Nu, met de komst van Qi en andere standaarden, is draadloze stroomvoorziening niet langer beperkt tot elektrische tandenborstels, maar wordt het een zeer nuttige techniek voor stroomoverdracht.
Hoofdstuk 11: Feedback
Feedback is essentieel voor elk stabiel systeem. Hoe kan ik mijn voeding zo ontwerpen dat deze snel reageert op plotselinge veranderingen in belasting of ingangsspanning, maar stabiel blijft wanneer de belasting constant is? Waarom is de optocoupler de zwakke schakel in de keten en welke alternatieven zijn er?
Hoofdstuk 12: Technieken voor een laag stand-by stroomverbruik
Microprocessoren hebben een stroomverbruik dat met een factor 100 miljoen varieert tussen de volledige snelheid en de diepe slaapstand. Hoe kan ik mijn voeding zo ontwerpen dat deze het volledige vermogen levert wanneer nodig, maar zo min mogelijk stroom verbruikt wanneer de belasting bijna nul is?
Hoofdstuk 13: Wisselstroom meten
“We missen, missen Mist!” Wisselstroom meten is niet zo eenvoudig als gelijkstroom meten. Dit hoofdstuk beschrijft de verschillende meettechnieken voor wisselstroom en legt uit waarom uw multimeter mogelijk niet de volledige waarheid vertelt.
EMC Book of Knowledge – EMC Kennisboek
Download het: EMC Book of Knowledge
Hoofdstuk 1: Basisprincipes van EMC
Dit inleidende hoofdstuk behandelt de concepten van elektrische, magnetische en elektromagnetische velden, de fundamentele Maxwell-vergelijkingen en hoe snel elektromagnetische golven zich voortplanten in verschillende materialen.
Hoofdstuk 2: Analyse
Voortbouwend op hoofdstuk 1, legt dit hoofdstuk de modellen voor geconcentreerde circuits en het skineffect uit die, afhankelijk van de golflengte, gebruikt kunnen worden om het gedrag van circuits te analyseren.
Hoofdstuk 3: Transmissielijnen
Bij hogere frequenties bewegen EM-golven zich langs geleiders die te maken hebben met resonanties, reflecties en staande golfeffecten. Deze verschijnselen kunnen een aanzienlijke verslechtering van de signaalintegriteit veroorzaken en overmatige uitgestraalde interferentie genereren, waardoor impedantieaanpassing nodig kan zijn. Evenzo is een correcte aanpassing vereist voor opzettelijke PCB-antennes voor optimale prestaties.
Hoofdstuk 4: EM-koppeling
Dit hoofdstuk behandelt het verschil tussen nabije en verre velden en hoe deze velden kunnen overspringen van een ruisbron naar een getroffen circuit, samen met verschillende tegenmaatregelen die gebruikt kunnen worden om de interferentie te blokkeren, of het nu gaat om capacitieve, inductieve of galvanische koppeling.
Hoofdstuk 5: Ruisreductietechnieken
Weten welk type ruisinterferentie (differentieel of common mode) de ontwerper nodig heeft, stelt hem in staat de meest effectieve plaatsing en het meest geschikte ruisfilter te bepalen.
Hoofdstuk 6: PCB-layoutimpedantie
PCB-sporen en -vias hebben een inherente DC-weerstand en AC-impedantie die de stroom in het circuit beïnvloedt. Dit hoofdstuk beschrijft hoe deze waarden berekend kunnen worden om de gewenste impedantie te bereiken, afhankelijk van de frequentie van de gebruikte signalen, en introduceert de concepten van de Fourier-transformatie en harmonische spectra.
Hoofdstuk 7: Filters
Filters kunnen worden gecategoriseerd op type, topologie, kwaliteit en werkingsmodus. Weten welk type filter ruisinterferentie blokkeert of doorlaat, is cruciaal voor een goed ontwerp. Dit hoofdstuk behandelt ook de frequentie- en faserespons van filters (Bode-diagrammen) en EMI-tegenmaatregelen met behulp van filters en ferrietkralen. Het bouwt verder op het vorige hoofdstuk en behandelt onbedoelde antennes en slechte filterprestaties als gevolg van een onjuiste PCB-layout.
Hoofdstuk 8: EMC-normen
Elektronische circuits moeten aan veel technische normen voldoen om te voldoen aan de EMC-regelgeving, en het grote aantal daarvan kan overweldigend zijn. Dit hoofdstuk introduceert de concepten van generieke, basis- en productnormen en behandelt de belangrijkste normen, waarbij wordt uitgelegd wat elke norm inhoudt, afhankelijk van de vereiste klasse en het vereiste niveau, en hoe ze worden getest. Het is belangrijk om van tevoren te weten aan welke norm een toepassing moet voldoen, aangezien naleving fysieke wijzigingen aan de printplaat, wijzigingen in het ontwerp of wijzigingen in de materiaallijst kan betekenen.
Hoofdstuk 9: PFC
Powerfactorcorrectie is een essentiële vereiste voor veel voedingen en LED-drivers. Dit hoofdstuk behandelt de basistermen (schijnbaar, reactief en actief vermogen, en arbeidsfactor) en de oplossingen die kunnen worden gebruikt voor arbeidsfactorcorrectie en om THD te beperken.
Hoofdstuk 10: EMC-meting
Dit hoofdstuk behandelt de apparatuur die nodig is om producten te testen en te meten om te controleren of ze voldoen aan de vereiste EMC-norm, waaronder antennes, testkamers, EM-ontvangers en LISN’s.
Bron: https://recom-power.com/en/knowledgebase/technical-resources/book-of-knowledge.html
Ondersteun mijn website’s, kanaal en inhoud en mijn voortdurende inspanningen via Patreon:
https://patreon.com/Colani en OWON XDM1041 Multimeter – PC Display
Suc6
Terry van Erp
