DC-DC keitiklio tipai, tokie kaip „Buck Converter“ ir „Boost Converter“

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





DC-DC keitiklis yra įtaisas, priimantis nuolatinės įėjimo įtampą ir užtikrinantis nuolatinės išėjimo įtampą. Išėjimo įtampa gali būti didesnė už įėjimą arba atvirkščiai. Jie naudojami apkrovoms suderinti su maitinimo šaltiniu. Paprasčiausią nuolatinės ir nuolatinės srovės keitiklio grandinę sudaro jungiklis, valdantis apkrovos prijungimą ir atjungimą nuo maitinimo šaltinio.

vaizdai



Pagrindinį nuolatinės ir nuolatinės srovės keitiklį sudaro energija, perduodama iš apkrovos į energijos kaupimo įtaisus, pvz., Induktorius ar kondensatorių per jungiklius, tokius kaip tranzistorius ar diodas. Jie gali būti naudojami kaip linijiniai įtampos reguliatoriai arba perjungto režimo reguliatoriai. Linijiniame įtampos reguliatoriuje bazinė tranzistoriaus įtampa yra valdoma valdymo grandine, kad būtų gautos norimos išėjimo įtampos. Perjungto režimo reguliatoriuje tranzistorius naudojamas kaip jungiklis. Sumažinus keitiklį arba „Buck“ keitiklį, kai jungiklis uždarytas, induktorius leidžia srovei tekėti į apkrovą, o atidarius jungiklį, induktorius tiekia sukauptą energiją.


3 DC į DC keitiklių kategorijos



  • Buck keitikliai
  • Padidinkite keitiklius
  • Buck boost keitikliai

„Buck“ keitikliai: „Buck“ keitikliai naudojami aukštai įėjimo įtampai paversti maža išėjimo įtampa. Šiame keitiklyje nuolatinė išėjimo srovė suteikia mažiau išėjimo įtampos bangų.

„Boost“ keitikliai: Padidinimo keitikliai naudojami mažesnei įėjimo įtampai paversti didesne išėjimo įtampa. Į pakeliamas keitiklis arba padidinimo keitiklis, kai jungiklis yra uždarytas, apkrova gauna įtampą iš kondensatoriaus, kuris kraunasi per srovę, einančią per induktorių, o atidarius jungiklį, apkrova tiekiama iš įvesties pakopos ir induktoriaus.

„Buck Boost“ keitikliai: Buck boost konverteryje išvestis gali būti palaikoma didesnė arba mažesnė, o tai priklauso nuo šaltinio įtampos. Kai šaltinio įtampa yra aukšta, išėjimo įtampa yra maža, o šaltinio įtampa yra maža, tada išėjimo įtampa yra aukšta.


„Boost“ keitikliai

Toliau aptariama trumpa informacija apie padidinimo keitiklį

„Boost Converter“ yra paprastas keitiklis. Jis naudojamas nuolatinės įtampos pavertimui iš žemesnio lygio į aukštesnį. „Boost Converter“ dar vadinamas DC į DC keitikliu. „Boost“ keitikliai (DC-DC keitikliai) buvo sukurti 1960-ųjų pradžioje. Šie keitikliai suprojektuoti naudojant puslaidininkių perjungimo įtaisus.

  • Nenaudojant „Boost Converter“: Puslaidininkių perjungimo įtaisuose linijinės reguliuojamos grandinės (nuolatinės srovės reguliuojamos grandinės) patenka į įtampą iš nereguliuojamo įvesties maitinimo šaltinio (kintamosios srovės maitinimo šaltinis) ir dėl to yra energijos nuostoliai. Galios nuostoliai yra proporcingi įtampos kritimui.
  • „Boost“ keitiklių naudojimas: Perjungimo įtaisuose keitikliai nereguliuojamą kintamą ar nuolatinę įėjimo įtampą paverčia reguliuojama nuolatinės išėjimo įtampa.

Dauguma „Boost“ keitiklių naudojami SMPS įrenginiuose. SMPS, turint prieigą prie įėjimo iš kintamosios srovės tinklo, įėjimo įtampa ištaisoma ir filtruojama naudojant kondensatorių ir lygintuvą.

„Boost“ keitiklių darbo principas:

Elektros grandinių projektuotojai dažniausiai renkasi padidinimo režimo keitiklį, nes išėjimo įtampa visada yra aukšta, palyginti su šaltinio įtampa.

  1. Šioje grandinėje galios laipsnis gali veikti dviem režimais: nepertraukiamo laidumo režimas (CCM).
  2. Nenutrūkstamo laidumo režimas (DCM).

1. Nepertraukiamo laidumo režimas:

„Boost Converter“ nepertraukiamo laidumo režimas

„Boost Converter“ nepertraukiamo laidumo režimas

„Boost Converter“ nepertraukiamo perjungimo režimas sudarytas iš nurodytų komponentų, tokių kaip induktorius, kondensatorius ir įėjimo įtampos šaltinis bei vienas perjungimo įrenginys. Šiame induktoriuje veikia kaip energijos kaupimo elementas. Padidinimo keitiklio jungiklį valdo PWM (impulso pločio moduliatorius). Kai jungiklis įjungtas, induktoriuje susidaro energija ir į išvestį tiekiama daugiau energijos. Galima konvertuoti aukštos įtampos kondensatoriai iš žemos įtampos įvesties šaltinio. Įėjimo įtampa visada yra didesnė už išėjimo įtampą. Nuolatinio laidumo režimu srovė didinama atsižvelgiant į įėjimo įtampą.

2. Nenutrūkstamas laidumo režimas:

„Boost Converter“ nepertraukiamo režimo režimas

„Boost Converter“ nepertraukiamo režimo režimas

Nenutrūkstama laidumo režimo grandinė yra pastatyta su induktoriumi, kondensatoriumi, perjungimo įtaisu ir įėjimo įtampos šaltiniu . Induktorius yra energijos kaupimo elementas, toks pat kaip ir nepertraukiamo laidumo režimas. Nepertraukiamuoju režimu, kai jungiklis įjungtas, energija tiekiama induktoriui. Jei jungiklis yra išjungtas tam tikrą laiką, induktoriaus srovė pasiekia nulį, kai įjungiamas kitas perjungimo ciklas. Išėjimo kondensatorius kraunasi ir išsikrauna įėjimo įtampos atžvilgiu. Išėjimo įtampa yra mažesnė nei lyginant su nuolatiniu režimu.

Privalumai:

  • Suteikia didelę išėjimo įtampą
  • Mažos eksploatacijos ciklai
  • Mažesnė MOSFET įtampa
  • Išėjimo įtampa su mažu iškraipymu
  • Geros kokybės bangos formuoja net linijos dažnį

Programos:

  • Automobilių pritaikymas
  • Galios stiprintuvo programos
  • Adaptyvios valdymo programos
  • Baterijų maitinimo sistemos
  • Vartotojų elektronika
  • Ryšio programos Baterijos įkrovimo grandinės
  • Šildytuvuose ir suvirintuose
  • Nuolatinės srovės varikliai
  • Galios koeficiento korekcijos grandinės
  • Paskirstytos galios architektūros sistemos

DC-DC keitiklių darbo pavyzdys

Čia pateikiama paprasta nuolatinės srovės keitiklio grandinė, skirta maitinti įvairias nuolatinės srovės grandines. Jis gali tiekti nuolatinės srovės maitinimą iki 18 voltų nuolatinės srovės. Galite tiesiog pasirinkti išėjimo įtampą, pakeisdami „Zener“ diodo ZD vertę. Grandinėje yra įtampos ir srovės reguliavimas.

Grandinės komponentai:

  • Šviesos diodas
  • 18 V akumuliatorius
  • „Zener“ diodas, naudojamas kaip įtampos reguliatorius
  • Tranzistorius, kuris veikia kaip jungiklis.

Sistema veikia:

DC-DC-Converter-grandinėGrandinės įėjimo įtampa gaunama iš 18 voltų 500 mA transformatoriaus maitinimo šaltinio. Taip pat galite naudoti įėjimo įtampą iš akumuliatoriaus. 18 voltų nuolatinė srovė iš maitinimo šaltinio atiduodama vidutinės galios tranzistoriaus BD139 (T1) kolektoriui ir pagrindui. Rezistorius R1 riboja pagrindinę T1 srovę taip, kad išėjimo įtampa būtų reguliuojama.

„Zener“ diodas ZD reguliuoja išėjimo įtampą. Norėdami nustatyti išėjimo įtampą, pasirinkite tinkamą „Zener“ vertę. Pavyzdžiui, jei „Zener“ diodas yra 12 voltų, grandinė išėjime duoda 12 voltų nuolatinę srovę. Diodas D1 naudojamas kaip poliškumo apsauga. Šviesos diodas suteikia maitinimo būseną. Čia mes naudojome nuolatinės srovės keitiklį linijiniu režimu, kai bazinė tranzistoriaus įtampa yra valdoma norint gauti norimą išėjimą, priklausomai nuo Zenerio diodo įtampos.

Tikiuosi, kad jūs aiškiai supratote nuolatinės ir nuolatinės srovės keitiklių tipų temą. Jei turite klausimų šia tema ar dėl elektros ir elektronikos projektų, palikite toliau pateiktus komentarus.