En DC-DC-omformer er en enhet som aksepterer en DC-inngangsspenning og gir en DC-utgangsspenning. Utgangsspenningen kan være større enn inngangen eller omvendt. Disse brukes til å matche belastningene til strømforsyningen. Den enkleste DC-DC omformerkretsen består av en bryter som styrer tilkobling og frakobling av belastning til strømforsyningen.
En grunnleggende DC-DC-omformer består av energi overført fra belastning til energilagringsenhetene som induktorer eller kondensator gjennom brytere som en transistor eller en diode. De kan brukes som lineære spenningsregulatorer eller byttemodusregulatorer. I en lineær spenningsregulator drives basespenningen til en transistor av en kontrollkrets for å oppnå de ønskede utgangsspenningene. I en brytermodusregulator brukes transistor som en bryter. I en trinnvis omformer eller en bukkomformer, når bryteren er lukket, lar induktoren strøm strømme til lasten, og når bryteren åpnes, forsyner induktoren den lagrede energien til lasten.
3 kategorier DC / DC Converter
- Buck-omformere
- Boost-omformere
- Buck boost-omformere
Buck Converters: Buck-omformerne brukes til å konvertere høy inngangsspenning til lav utgangsspenning. I denne omformeren gir kontinuerlig utgangsstrøm færre utgangsspenningsriper.
Boost Converters: Boost-omformerne brukes til å konvertere den lavere inngangsspenningen til høyere utgangsspenningen. I en trinnvis omformer eller en boost-omformer, når bryteren er lukket, får belastningen spenningsforsyning fra kondensatoren som lades gjennom strømmen som går gjennom induktoren, og når bryteren er åpen, får belastningen forsyning fra inngangstrinnet og induktoren.
Buck Boost-omformere: I buck boost-omformer kan utgangen opprettholdes høyere eller lavere, noe som avhenger av kildespenningen. Når kildespenningen er høy, er utgangsspenningen lav og kildespenningen er lav, er utgangsspenningen høy.
Boost Converters
Her er korte detaljer om boost-omformeren diskutert nedenfor
Boost Converter er en enkel omformer. Den brukes til å konvertere en DC-spenning fra lavere nivå til høyere nivå. Boost Converter kalles også en DC til DC-omformer. Boost Converters (DC-DC Converters) ble utviklet tidlig på 1960-tallet. Disse omformerne er designet ved bruk av halvlederbrytere.
- Uten å bruke Boost Converter: I halvlederomkoblingsenheter får de lineære regulerte kretsene (DC-strømregulerte kretser) tilgang til spenningen fra den uregulerte inngangsforsyningen (AC-strømforsyning), og på grunn av dette er det et strømtap. Strømtapet er proporsjonalt med spenningsfallet.
- Bruke Boost Converters: I svitsjeanordninger konverterer omformerne den uregulerte vekselstrøm- eller likestrøminngangsspenningen til regulert likestrømutgangsspenning.
De fleste Boost-omformerne brukes i SMPS-enheter. SMPS med inngangsforsyningstilgang fra strømnettet, inngangsspenningen rettes opp og filtreres ved hjelp av en kondensator og likeretter.
Arbeidsprinsipp for boostkonverterere:
Elektriske kretsdesignere velger for det meste boost-modus-omformeren fordi utgangsspenningen alltid er høy sammenlignet med kildespenningen.
- I denne kretsen kan strømtrinnet brukes i to moduser Kontinuerlig ledningsmodus (CCM).
- Diskontinuerlig ledningsmodus (DCM).
1. Kontinuerlig ledningsmodus:
Boost Converter kontinuerlig ledningsmodus
Boost Converter kontinuerlig byttemodus er konstruert med gitte komponenter som er induktor, kondensator og inngangsspenningskilde og en bryterenhet. I denne spolen fungerer som et kraftlagringselement. Boost-omformerbryteren styres av PWM (pulsbreddemodulator). Når bryteren er PÅ, utvikles energien i induktoren og mer energi tilføres utgangen. Det er mulig å konvertere høyspenningskondensatorer fra lavspent inngangskilde. Inngangsspenningen er alltid større enn utgangsspenningen. I kontinuerlig ledningsmodus økes strømmen med hensyn til inngangsspenning.
2. Diskontinuerlig ledningsmodus:
Boost Converter Diskontinuerlig tilstandsmodus
Den diskontinuerlige ledningsmoduskretsen er bygget med induktor, kondensator, svitsjeanordning og inngangsspenningskilde . Induktor er et strømlagringselement som kontinuerlig ledningsmodus. I diskontinuerlig modus, når bryteren er PÅ, blir energien levert til induktoren. Og hvis bryteren er AV en periode, vil induktorstrømmen nå null når neste koblingssyklus er på. Utgangskondensatoren lades og tømmes med hensyn til inngangsspenning. Utgangsspenningen er mindre enn i kontinuerlig modus.
Fordeler:
- Gir høy utgangsspenning
- Lav driftssyklus
- Lavere spenning på MOSFET
- Utgangsspenning med lav forvrengning
- God kvalitet på bølgen danner selv linjefrekvensen er til stede
Applikasjoner:
- Automotive applikasjoner
- Effektforsterkerapplikasjoner
- Adaptive kontrollapplikasjoner
- Batteristrømssystemer
- Forbrukerelektronikk
- Kommunikasjonsapplikasjoner Batteriladekretser
- I ovner og sveisere
- DC-motorstasjoner
- Effektfaktorkorrigeringskretser
- Distribuerte kraftarkitektursystemer
Arbeidseksempel på DC-DC-omformere
Her presenteres en enkel DC-DC-omformerkrets for å drive forskjellige DC-drevne kretser. Det kan gi likestrømforsyning opptil 18 volt DC. Du kan ganske enkelt velge utgangsspenningen ved å endre verdien til Zener-dioden ZD. Kretsen har både spennings- og strømregulering.
Kretskomponenter:
- En LED
- Et 18V batteri
- Zener-diode som brukes som en spenningsregulator
- En transistor som fungerer som en bryter.
Systemarbeid:
Inngangsspenning for kretsen oppnås fra en 18 volt 500 mA transformatorbasert strømforsyning. Du kan også bruke inngangsspenning fra et batteri. De 18 volt DC fra strømforsyningen blir gitt til samleren og basen til Medium effekt transistoren BD139 (T1). Motstand R1 begrenser basestrømmen til T1 slik at utgangsspenningen vil være strømregulert.
Zener-diode ZD regulerer utgangsspenningen. Velg riktig verdi på Zener for å fikse utgangsspenningen. For eksempel, hvis Zener-dioden er en 12 volt, gir kretsen 12 volt DC ved utgangen. Diode D1 brukes som en polaritetsbeskytter.LED gir strøm på status. Her har vi brukt en DC-DC-omformer i lineær modus der basespenningen til transistoren styres for å få ønsket utgang, avhengig av Zener-diodespenningen.
Jeg håper du har klart forstått temaet for typene DC-DC-omformer og de forskjellige typene. Hvis du har spørsmål om dette emnet eller om elektriske og elektroniske prosjekter, kan du legge igjen kommentarene nedenfor.
