En DC-DC-konverter er en enhed, der accepterer en DC-indgangsspænding og giver en DC-udgangsspænding. Udgangsspændingen kan være større end indgangen eller omvendt. Disse bruges til at matche belastningerne til strømforsyningen. Det enkleste DC-DC-omformerkredsløb består af en switch, der styrer tilslutning og frakobling af belastning til strømforsyningen.
En grundlæggende DC-DC-konverter består af energi overført fra belastning til energilagringsenheder som induktorer eller kondensator gennem afbrydere som en transistor eller en diode. De kan bruges som lineære spændingsregulatorer eller switch mode regulatorer. I en lineær spændingsregulator drives en transistors basisspænding af et kontrolkredsløb for at opnå de ønskede udgangsspændinger. I en switch-mode regulator bruges transistor som en switch. I en step down-konverter eller en buck-konverter, når kontakten er lukket, giver induktoren strøm til at strømme til belastningen, og når kontakten åbnes, leverer induktoren den lagrede energi til belastningen.
3 kategorier af DC til DC-konverter
- Buck-omformere
- Boost konvertere
- Buck boost konvertere
Buck-konvertere: Buck-omformerne bruges til at konvertere den høje indgangsspænding til lav udgangsspænding. I denne konverter giver kontinuerlig udgangsstrøm færre udgangsspændingsbølger.
Boost Converters: Boost-omformerne bruges til at konvertere den lavere indgangsspænding til højere udgangsspænding. I en trin op konverter eller en boostkonverter, når kontakten er lukket, får belastningen spændingsforsyning fra kondensatoren, som oplades gennem strømmen, der passerer gennem induktoren, og når kontakten er åben, får belastningen forsyning fra indgangstrinnet og induktoren.
Buck Boost-konvertere: I buck boost-konverter kan output opretholdes højere eller lavere, hvilket afhænger af kildespændingen. Når kildespændingen er høj, er udgangsspændingen lav, og kildespændingen er lav, er udgangsspændingen høj.
Boost Converters
Her diskuteres korte detaljer om boostkonverteren nedenfor
Boost Converter er en simpel converter. Det bruges til at konvertere en jævnstrømsspænding fra lavere niveau til højere niveau. Boost Converter kaldes også en DC til DC-konverter. Boost Converters (DC-DC Converters) blev udviklet i begyndelsen af 1960'erne. Disse konvertere er designet ved hjælp af halvledere, der skifter enheder.
- Uden at bruge Boost Converter: I halvlederomskifterenheder har de lineære regulerede kredsløb (jævnstrømsregulerede kredsløb) adgang til spænding fra den uregulerede indgangsforsyning (vekselstrømsforsyning) og på grund af dette er der et strømtab. Strømtabet er proportionalt med spændingsfaldet.
- Brug af boostkonvertere: I skifteindretninger konverterer konverteren den uregulerede AC- eller DC-indgangsspænding til reguleret DC-udgangsspænding.
De fleste af Boost-konvertere bruges i SMPS-enheder. SMPS med indgangsforsyningsadgang fra lysnettet, indgangsspændingen udbedres og filtreres ved hjælp af en kondensator og ensretter.
Arbejdsprincip for boostkonvertere:
Elektriske kredsløbskonstruktører vælger for det meste boost mode-konverteren, fordi udgangsspændingen altid er høj sammenlignet med kildespænding.
- I dette kredsløb kan effekttrin betjenes i to tilstande Kontinuerlig ledningstilstand (CCM).
- Diskontinuerlig ledningstilstand (DCM).
1. Kontinuerlig ledningstilstand:
Boost Converter kontinuerlig ledningstilstand
Boost Converter Continuous Switching Mode er konstrueret med givne komponenter, der er induktor, kondensator og indgangsspændingskilde og en switch-enhed. I denne induktor fungerer det som et strømlagringselement. Boostkonverterkontakten styres af PWM (pulsbreddemodulator). Når kontakten er TIL, udvikles energien i induktoren, og mere energi leveres til udgangen. Det er muligt at konvertere højspændingskondensatorer fra lavspændingsindgangskilde. Indgangsspændingen er altid større end udgangsspændingen. I kontinuerlig ledningstilstand øges strømmen med hensyn til indgangsspænding.
2. Diskontinuerlig ledningstilstand:
Boost Converter diskontinuerlig tilstandstilstand
Det diskontinuerlige ledningstilstandskredsløb er bygget med induktor, kondensator, omskifterenhed og indgangsspændingskilde . Spole er et strømlagringselement, der er det samme som kontinuerlig ledningstilstand. I diskontinuerlig tilstand, når kontakten er TIL, leveres energien til induktoren. Og hvis kontakten er slukket i en periode, når induktorstrømmen til nul, når næste skiftecyklus er tændt. Udgangskondensatoren oplades og aflades med hensyn til indgangsspænding. Udgangsspændingen er mindre end sammenlignet med kontinuerlig tilstand.
Fordele:
- Giver den høje udgangsspænding
- Lav driftscyklus
- Lavere spænding på MOSFET
- Udgangsspænding med lav forvrængning
- God bølgekvalitet danner selv linjefrekvensen er til stede
Anvendelser:
- Automotive applikationer
- Effektforstærker applikationer
- Adaptive kontrolapplikationer
- Batteristrømssystemer
- Forbrugerelektronik
- Kommunikationsapplikationer Batteriopladekredsløb
- I varmeapparater og svejsere
- DC-motordrev
- Effektfaktorkorrektionskredsløb
- Distribuerede strømarkitektursystemer
Arbejdseksempel på DC-DC konvertere
Her præsenteres et simpelt DC-DC-omformerkredsløb til at drive forskellige DC-drevne kredsløb. Det kan levere jævnstrømsforsyning op til 18 volt jævnstrøm. Du kan simpelthen vælge udgangsspændingen ved at ændre værdien på Zener-dioden ZD. Kredsløbet har både spændings- og strømregulering.
Kredsløbskomponenter:
- En LED
- Et 18V batteri
- Zener-diode, der bruges som en spændingsregulator
- En transistor, der fungerer som en switch.
System fungerer:
Indgangsspænding til kredsløbet opnås fra en 18 volt 500 mA transformerbaseret strømforsyning. Du kan også bruge indgangsspænding fra et batteri. De 18 volt jævnstrøm fra strømforsyningen gives til samleren og basen af Medium-effekttransistoren BD139 (T1). Modstand R1 begrænser basisstrømmen for T1, så udgangsspændingen vil blive strømreguleret.
Zener-diode ZD regulerer udgangsspændingen. Vælg den passende værdi af Zener for at fastgøre udgangsspændingen. For eksempel, hvis Zener-dioden er en 12 volt, giver kredsløbet 12 volt DC ved udgangen. Diode D1 bruges som en polaritetsbeskytter.LED giver strøm til status. Her har vi brugt en DC-DC-konverter i lineær tilstand, hvor basisspændingen til transistoren styres for at få det ønskede output afhængigt af Zener-diodespændingen.
Jeg håber, du har klart forstået emnet for typerne af DC-DC konverter og der typer. Hvis du har spørgsmål om dette emne eller om de elektriske og elektroniske projekter, skal du efterlade kommentarerne nedenfor.
