Buck Boost Converter: Teória obvodov, fungovanie a aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





The prevodník buck boost je prevodník DC na DC . Výstupné napätie meniča na jednosmerný prúd je menšie alebo väčšie ako vstupné napätie. Výstupné napätie veľkosti závisí od pracovného cyklu. Tieto prevodníky sú tiež známe ako zosilňovače zosilnenia a zosilnenia a tieto názvy pochádzajú z analogických zosilňovač a zosilňovač . Vstupné napätia sú zvyšujúce sa / znižujúce sa na určitú úroveň vyššiu alebo menšiu ako je vstupné napätie. Použitím energie s nízkou konverziou sa vstupný výkon rovná výstupnému výkonu. Nasledujúci výraz ukazuje minimálnu mieru konverzie.

Vstupný výkon (Pin) = Výstupný výkon (Pout)




V režime zosilnenia je vstupné napätie menšie ako výstupné napätie (Vin

Poď



V režime postupného znižovania je vstupné napätie väčšie ako výstupné napätie (Vin> Vout). Z toho vyplýva, že výstupný prúd je väčší ako vstupný prúd. Preto je prevodník zosilnenia dolára režimom postupného znižovania.

Vin> Vout a Iin

Čo je prevodník Buck Boost?

Je to typ Prevodník DC na DC a má veľkosť výstupného napätia. Môže to byť viac alebo menej ako veľkosť vstupného napätia. Prevodník buck boostu je rovný obvod spätného letu a namiesto transformátora sa používa jediný induktor. V konvertore zosilňovača buck existujú dva typy prevodníkov, ktoré sú prevodníkom buck a druhý je zosilňovač. Tieto meniče môžu produkovať rozsah výstupného napätia ako je vstupné napätie. Nasledujúca schéma zobrazuje základný prevodník zosilnenia dolára.

Prevodník Buck Boost

Prevodník Buck Boost

Princíp práce prevodníka Buck-Boost

Pracovná prevádzka prevodníka DC na DC je induktor vo vstupnom odpore má neočakávané zmeny vstupného prúdu. Ak je prepínač v polohe ON, induktor napája energiu zo vstupu a ukladá energiu magnetickej energie. Ak je spínač zapnutý, vybíja energiu. Výstupný obvod kondenzátora sa považuje za dostatočne vysoký, než je časová konštanta obvodu RC na výstupnom stupni vysoká. Obrovská časová konštanta sa porovnáva s periódou spínania a musí sa zabezpečiť, aby ustálený stav bol na výstupnej svorke konštantného výstupného napätia Vo (t) = Vo (konštantný).

V prevodníkovi zosilnenia dolára existujú dva rôzne typy pracovných princípov.

  • Prevodník Buck.
  • Prevodník zosilnenia.

Buck Converter Working

Nasledujúca schéma zobrazuje pracovnú činnosť prevodníka buck. V buck konvertore je prvý tranzistor zapnutý a druhý tranzistor vypnutý z dôvodu vysokej frekvencie štvorcových vĺn. Ak je hradlová svorka prvého tranzistora viac ako prúd prechádzajúci magnetickým poľom, nabíja sa C a dodáva sa záťaž. D1 je Schottkyho dióda a je vypnutý z dôvodu kladného napätia na katódu.

Buck Converter Working

Buck Converter Working

Induktor L je počiatočný zdroj prúdu. Ak je prvý tranzistor vypnutý pomocou riadiacej jednotky, potom prúd prúdi v buck operácii. Magnetické pole induktora sa zrúti a zadná hodnota e.m.f sa vytvorí, keď sa zrútiace pole otočí okolo polarity napätia na induktore. Prúd tečie v dióde D2, zapne sa záťaž a dióda D1.

Výboj induktora L klesá pomocou prúdu. Počas prvého tranzistora je v jednom stave náboj akumulátora v kondenzátore. Prúd preteká záťažou a počas doby vypnutia udržuje Vout primerane. Preto udržuje minimálnu amplitúdu zvlnenia a Vout sa uzatvára na hodnotu Vs

Zosilňovač pracuje

V tomto prevodníku je prvý tranzistor zapnutý nepretržite a pre druhý tranzistor je na bránu pripojená štvorcová vlna vysokej frekvencie. Druhý tranzistor vedie, keď prúdi zapnutý stav a vstupný prúd z induktora L cez druhý tranzistor. Záporný terminál nabíja magnetické pole okolo induktora. Dióda D2 nemôže viesť, pretože anóda je na potenciálnej zemi silným vedením druhého tranzistora.

Zosilňovač pracuje

Zosilňovač pracuje

Nabíjaním kondenzátora C sa záťaž aplikuje na celý obvod v zapnutom stave a môže zostrojiť skoršie cykly oscilátora. Počas doby ZAPNUTIA sa kondenzátor C môže pravidelne vybiť a množstvo vysokej frekvencie zvlnenia výstupného napätia. Približný rozdiel potenciálov je daný nižšie uvedenou rovnicou.

VS + VL

Počas periódy OFF druhého tranzistora je induktor L nabitý a kondenzátor C je vybitý. Induktor L môže produkovať zadnú hodnotu e.m.f a hodnoty závisia od rýchlosti zmeny prúdu druhého tranzistorového spínača. Veľkosť indukčnosti, ktorú môže cievka zaberať. Preto zadná e.m.f môže produkovať akékoľvek rôzne napätie v širokom rozmedzí a určené konštrukciou obvodu. Preto sa polarita napätia na induktore L teraz obrátila.

Vstupné napätie udáva výstupné napätie a minimálne rovnaké ako vstupné napätie. Dióda D2 je predpätá vpred a prúd aplikovaný na záťažový prúd, nabíja kondenzátory na VS + VL a je pripravená na druhý tranzistor.

Režimy prevodníkov Buck Boost

V prevodníkovi zosilnenia dolára sú dva rôzne typy režimov. Nasledujú dva rôzne typy prevodníkov zosilnenia buck.

  • Režim nepretržitého vedenia.
  • Režim diskontinuálneho vedenia.

Režim nepretržitého vedenia

V režime kontinuálneho vedenia prúd od konca po koniec induktora nikdy neklesne na nulu. Preto sa induktor čiastočne vybije skôr ako spínací cyklus.

Režim diskontinuálneho vedenia

V tomto režime prúd cez induktor ide na nulu. Preto sa induktor na konci spínacích cyklov úplne vybije.

Aplikácie prevodníka Buck boost

  • Používa sa v samoregulačných napájacích zdrojoch.
  • Má spotrebnú elektroniku.
  • Používa sa v systémoch napájania z batérie.
  • Aplikácie adaptívneho riadenia.
  • Aplikácie výkonových zosilňovačov.

Výhody prevodníka Buck Boost Converter

  • Poskytuje vyššie výstupné napätie.
  • Nízky prevádzkový cyklus potrubia.
  • Nízke napätie na MOSFEToch

Toto je teda všetko o pracovných obvodoch a aplikáciách Buck Boost Converter Circuit. Informácie uvedené v článku sú základnou koncepciou prevodníkov zosilnenia buck. Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu alebo realizovať elektrotechnické projekty , prosím komentujte v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka pre vás. Aké sú funkcie prevodníkov na zvýšenie dolára?

Fotografické úvery: