DC-DC pārveidotājs ir ierīce, kas pieņem līdzstrāvas ieejas spriegumu un nodrošina līdzstrāvas izejas spriegumu. Izejas spriegums var būt lielāks par ieeju vai otrādi. Tos izmanto, lai saskaņotu slodzes ar barošanas avotu. Vienkāršākā līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāja ķēde sastāv no slēdža, kas kontrolē slodzes savienošanu un atvienošanu no barošanas avota.
Pamata līdzstrāvas pārveidotājs sastāv no enerģijas, kas tiek pārsūtīta no slodzes uz enerģijas uzkrāšanas ierīcēm, piemēram, induktoriem vai kondensatoriem, izmantojot slēdžus, piemēram, tranzistoru vai diode. Tos var izmantot kā lineārus sprieguma regulatorus vai komutēta režīma regulatorus. Lineārā sprieguma regulatorā tranzistora bāzes spriegumu vada vadības ķēde, lai iegūtu vēlamos izejas spriegumus. Komutētā režīma regulatorā tranzistoru izmanto kā slēdzi. Pārejas uz leju pārveidotājā vai bukses pārveidotājā, kad slēdzis ir aizvērts, induktors ļauj strāvai plūst uz slodzi, un, kad slēdzis tiek atvērts, induktors piegādā uzkrāto enerģiju slodzei.
3 DC līdz DC pārveidotāja kategorijas
- Buka pārveidotāji
- Paaugstiniet pārveidotājus
- Buka palielināšanas pārveidotāji
Buka pārveidotāji: Sprādzes pārveidotāji tiek izmantoti, lai pārveidotu augstu ieejas spriegumu zemā izejas spriegumā. Šajā pārveidotājā nepārtraukta izejas strāva dod mazāk izejas sprieguma viļņu.
Palielināt pārveidotājus: Palielināšanas pārveidotāji tiek izmantoti, lai pārveidotu zemāku ieejas spriegumu uz lielāku izejas spriegumu. In pastiprinātājs pārveidotājs vai pastiprinātāja pārveidotājs, kad slēdzis ir aizvērts, slodze saņem sprieguma padevi no kondensatora, kas uzlādējas caur strāvu, kas iet caur induktoru, un, kad slēdzis ir atvērts, slodze tiek piegādāta no ieejas pakāpes un induktora.
Buck Boost pārveidotāji: Buck boost pārveidotājā izeju var uzturēt lielāku vai zemāku, kas ir atkarīgs no avota sprieguma. Ja avota spriegums ir augsts, tad izejas spriegums ir zems un avota spriegums ir zems, tad izejas spriegums ir augsts.
Paaugstiniet pārveidotājus
Šeit īsa informācija par pastiprinātāja pārveidotāju ir aplūkota zemāk
Boost Converter ir vienkāršs pārveidotājs. To izmanto, lai pārveidotu līdzstrāvas spriegumu no zemāka līmeņa uz augstāku. Boost Converter tiek saukts arī par DC līdz DC pārveidotāju. Boost pārveidotāji (DC-DC pārveidotāji) tika izstrādāti 1960. gadu sākumā. Šie pārveidotāji ir izstrādāti, izmantojot pusvadītāju komutācijas ierīces.
- Nelietojot Boost Converter: Pusvadītāju komutācijas ierīcēs lineārās regulētās ķēdes (līdzstrāvas regulētās ķēdes) piekļūst spriegumam no neregulētas ieejas padeves (maiņstrāvas barošana), un tāpēc rodas enerģijas zudumi. Jaudas zudums ir proporcionāls sprieguma kritumam.
- Boost pārveidotāju izmantošana: Komutācijas ierīcēs pārveidotāji pārveido neregulēto maiņstrāvas vai līdzstrāvas ieejas spriegumu regulētā līdzstrāvas izejas spriegumā.
Lielāko daļu pārveidotāju Boost izmanto SMPS ierīcēs. SMPS ar ieejas padeves piekļuvi no maiņstrāvas tīkla ieejas spriegumu izlīdzina un filtrē, izmantojot kondensatoru un taisngriezi.
Boost pārveidotāju darbības princips:
Elektriskās strāvas ķēžu dizaineri pārsvarā izvēlas pastiprināšanas režīma pārveidotāju, jo izejas spriegums vienmēr ir augsts, salīdzinot ar avota spriegumu.
- Šajā ķēdē jaudas posmu var darbināt divos režīmos Nepārtrauktas vadīšanas režīms (CCM).
- Nepārtraukta vadīšanas režīms (DCM).
1. Nepārtrauktas vadīšanas režīms:
Boost Converter nepārtrauktas vadīšanas režīms
Boost Converter nepārtrauktās komutācijas režīms tiek veidots ar noteiktiem komponentiem, kas ir induktors, kondensators un ieejas sprieguma avots un viena komutācijas ierīce. Šajā induktorā darbojas kā enerģijas uzglabāšanas elements. Palielināšanas pārveidotāja slēdzi kontrolē PWM (impulsa platuma modulators). Kad slēdzis ir IESLĒGTS, enerģija tiek attīstīta induktorā un vairāk enerģijas tiek piegādāta izejai. Ir iespējams pārveidot augstsprieguma kondensatori no zemsprieguma ievades avota. Ieejas spriegums vienmēr ir lielāks par izejas spriegumu. Nepārtrauktā vadīšanas režīmā strāva tiek palielināta attiecībā pret ieejas spriegumu.
2. Nepārtraukta vadīšanas režīms:
Boost Converter nepārtraukta stāvokļa režīms
Pārtrauktās vadīšanas režīma ķēde tiek veidota ar induktoru, kondensatoru, komutācijas ierīci un ieejas sprieguma avotu . Induktors ir enerģijas uzglabāšanas elements, tāds pats kā nepārtrauktas vadīšanas režīms. Pārtrauktā režīmā, kad slēdzis ir ieslēgts, enerģija tiek piegādāta induktoram. Un, ja slēdzis ir izslēgts kādu laiku, induktora strāva sasniedz nulli, kad ir ieslēgts nākamais komutācijas cikls. Izejas kondensators tiek uzlādēts un izlādēts attiecībā pret ieejas spriegumu. Izejas spriegums ir mazāks nekā salīdzinājumā ar nepārtraukto režīmu.
Priekšrocības:
- Piešķir lielu izejas spriegumu
- Zema ekspluatācijas cikli
- Zemāks spriegums uz MOSFET
- Izejas spriegums ar zemu deformāciju
- Laba viļņu kvalitāte nodrošina pat līnijas frekvenci
Pielietojums:
- Automobiļu lietojumi
- Jaudas pastiprinātāja lietojumi
- Adaptīvās vadības lietojumprogrammas
- Bateriju barošanas sistēmas
- Elektronika
- Sakaru lietojumi Akumulatora uzlādes ķēdes
- Sildītājos un metinātājos
- Līdzstrāvas motoru piedziņas
- Jaudas koeficienta korekcijas shēmas
- Sadalītās enerģijas arhitektūras sistēmas
DC-DC pārveidotāju darba piemērs
Šeit tiek parādīta vienkārša līdzstrāvas pārveidotāja ķēde, lai darbinātu dažādas līdzstrāvas darbināmas ķēdes. Tas var nodrošināt līdzstrāvas barošanu līdz 18 voltu līdzstrāvai. Varat vienkārši izvēlēties izejas spriegumu, mainot Zener diode ZD vērtību. Shēmai ir gan sprieguma, gan strāvas regulēšana.
Ķēdes komponenti:
- LED
- 18V akumulators
- Zenera diode, ko izmanto kā sprieguma regulatoru
- Transistors, kas darbojas kā slēdzis.
Sistēmas darbība:
Ieejas spriegumu ķēdei iegūst no 18 voltu 500 mA transformatora barošanas avota. Varat arī izmantot ieejas spriegumu no akumulatora. 18 voltu līdzstrāvu no barošanas avota dod vidēja jaudas tranzistora BD139 (T1) kolektoram un pamatnei. Rezistors R1 ierobežo T1 bāzes strāvu tā, lai izejas spriegums tiktu regulēts ar strāvu.
Zenera diode ZD regulē izejas spriegumu. Izvēlieties atbilstošo Zener vērtību, lai fiksētu izejas spriegumu. Piemēram, ja Zenera diode ir 12 voltu, ķēde izejā dod 12 voltu līdzstrāvu. Diodi D1 izmanto kā polaritātes aizsargu. LED nodrošina strāvas padevi. Šeit mēs izmantojām līdzstrāvas pārveidotāju lineārā režīmā, kur tranzistora bāzes spriegumu kontrolē, lai iegūtu vēlamo izeju atkarībā no Zenera diode sprieguma.
Es ceru, ka jūs skaidri saprotat DC-DC pārveidotāju tipu un to veidu tēmu. Ja jums ir kādi jautājumi par šo tēmu vai elektriskajiem un elektroniskajiem projektiem, atstājiet komentārus zemāk.
