Rôzne metódy premeny jednosmerného na jednosmerné napätie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





DC Zdroj sa používa vo väčšine spotrebičov, kde sa vyžaduje stále napätie. DC je skratka pre Direct Current, v ktorej je prúdový prúd jednosmerný. Proces DC konverzie nemôže byť DC Converters. Nosiče náboja v napájaní DC cestujú jedným smerom. Solárne bunky , batérie a termočlánky sú zdroje jednosmerného napájania. Jednosmerné napätie môže produkovať určité množstvo konštantnej elektriny, ktorá slabne, keď sa bude pohybovať ďalej. Striedavé napätie z generátora môže zmeniť svoju silu pri prechode transformátorom.

DC meniče - 24V DC na 9V DC menič

Prevodník 24V DC na 9V DC



Zdrojom striedavého prúdu je striedavý prúd, pri ktorom sa napätie okamžite mení s časom. Pri napájaní striedavým prúdom nosiče náboja pravidelne menia smer. Napájanie zo siete sa používa ako úžitkový prúd pre potreby domácnosti. Táto utilita Striedavý prúd sa prevádza na jednosmerný prúd použitím obvodu, ktorý sa skladá z transformátora, usmerňovača a filtra. Podobne sa pomocou týchto obvodov zvyšuje alebo znižuje jednosmerné napätie na požadované napätie.


Tento užitočný striedavý prúd sa prevádza na jednosmerný prúd pomocou obvodov, ktoré pozostávajú z transformátora, usmerňovača a filtra. Podobne sa pomocou týchto obvodov zvyšuje alebo znižuje jednosmerné napätie na požadované napätie.



DC-DC konverzia

Prevodník DC na DC odoberá napätie z jednosmerného zdroja a prevádza napätie napájacieho zdroja na inú úroveň jednosmerného napätia. Používajú sa na zvýšenie alebo zníženie úrovne napätia. Toto sú bežne používané automobily, prenosné nabíjačky a prenosné prehrávače DVD. Niektoré zariadenia potrebujú na spustenie zariadenia určité množstvo napätia. Príliš veľa energie môže zariadenie zničiť alebo menej energie nemusí byť schopné zariadenie spustiť. Prevodník berie energiu z batérie a zníži úroveň napätia, podobne ako prevodník zvýši úroveň napätia. Napríklad pre fungovanie rádia môže byť potrebné znížiť výkon veľkej batérie 24V na 12V.

Prevodník berie energiu z batérie a zníži úroveň napätia, podobne ako prevodník zvýši úroveň napätia. Napríklad pre fungovanie rádia môže byť potrebné znížiť výkon veľkej batérie 24V na 12V.

Elektronická premena

Prevodníky DC na DC v elektronických obvodoch využívajú spínaciu technológiu. Prepínaný režim konvertora DC-DC prevádza úroveň jednosmerného napätia dočasným ukladaním vstupnej energie a potom ju uvoľňuje pri rôznom výstupe napätia. Ukladanie sa vykonáva buď v komponentoch magnetického poľa, ako sú induktor , transformátory alebo komponenty elektrického poľa, ako sú kondenzátory. Táto metóda premeny môže zvýšiť alebo znížiť úroveň napätia.


Spínaná konverzia je energeticky efektívnejšia ako lineárna regulácia napätia, ktorá rozptyľuje nežiaduci výkon ako teplo. Vysoká účinnosť prepínaného prevádzkového prevodníka redukuje potrebné teplo a zvyšuje výdrž batérie prenosného zariadenia. Účinnosť sa zvýšila vďaka použitiu výkonové FET , ktoré sú schopné prepínať efektívnejšie s nižšími spínacími stratami pri vyšších frekvenciách ako výkonové bipolárne tranzistory a používajú menej zložité obvody pohonu. Ďalšie zlepšenie prevodníkov DC-DC sa dosahuje nahradením zotrvačníkovej diódy synchrónnym usmerňovaním pomocou výkonového FET, ktorého „odpor“ je oveľa nižší, čo znižuje straty pri spínaní.

Účinnosť prevodníka sa zvýšila v dôsledku použitia výkonových FET, ktoré sú schopné prepínať efektívnejšie s nižšími spínacími stratami pri vyšších frekvenciách ako výkonové bipolárne tranzistory a používajú menej zložité obvody pohonu. Ďalšie zlepšenie prevodníkov DC-DC sa dosahuje nahradením zotrvačníkovej diódy synchrónnym usmerňovaním pomocou výkonového FET, ktorého „odpor“ je oveľa nižší, čo znižuje straty pri spínaní.

Väčšina prevodníkov DC-DC je navrhnutá tak, aby sa pohybovala jednosmerne, zo vstupu na výstup. Topológie spínacieho regulátora však môžu byť navrhnuté tak, aby sa pohybovali obojsmerne nahradením všetkých diód nezávisle riadeným aktívnym usmernením. Napríklad pri rekuperačnom brzdení vozidiel, kde sa počas jazdy dodáva energia pre kolesá, ale pri brzdení sa dodáva s kolesami. Preto je obojsmerná konverzia užitočná.

Magnetická premena

V týchto konvertoroch DC-DC sa energia periodicky ukladá a uvoľňuje z magnetického poľa v tlmivke alebo transformátore vo frekvenčnom rozsahu od 300 kHz do 10 MHz. Nastavením pracovného cyklu nabíjacieho napätia je možné ľahšie regulovať množstvo energie prenášanej do záťaže, prostredníctvom ktorej je možné tiež aplikovať vstupný prúd, výstupný prúd alebo udržiavať konštantný výkon. Prevodník na báze transformátora môže poskytnúť izoláciu medzi vstupom a výstupom.

Všeobecne sa prevodník DC-DC vzťahuje na nasledujúce vysvetlené spínacie prevodníky. Tieto obvody sú srdcom spínaného napájacieho zdroja. Ďalej je vysvetlené najbežnejšie používané obvody.

Neizolované prevádzače

Ak je zmena napätia malá, používajú sa neizolované prevodníky. Vstupné a výstupné svorky majú v tomto obvode spoločnú zem. Nasledujú rôzne typy prevádzačov v tejto skupine.

Nevýhodou je, že nemôže poskytnúť ochranu pred vysokým elektrickým napätím a má vyššiu hlučnosť.

Prevodník s postupným znižovaním (Buck)

Na generovanie nižšieho napätia ako je vstup sa používa obvod znižovania napätia. Hovorí sa mu aj dolár. Polarita je rovnaká ako na vstupe.

Prevodník Buck

Prevodník Buck

Step-Up (Boost) prevodník

Na generovanie vyššieho napätia ako je vstupné napätie sa používa zosilňovací obvod. Nazýva sa to ako podpora. Polarita je rovnaká ako na vstupe.

Boost Converter

Boost Converter

Prevodník Buck-Boost

V Prevodník Buck-Boost , je možné výstupné napätie zvýšiť alebo znížiť ako vstupné napätie. Funguje to buď na zvýšenie alebo vzostup napätia. Bežne sa používa tento prevodník, aby sa zmenila polarita.

Dick: Tento typ prevodníka je podobný prevodníkovi Buck-Boost. Rozdiel je v jeho mene, pomenovanom po Slobodanovi Cukovi, mužovi, ktorý ho vytvoril.

Plniace čerpadlo: Tento prevodník sa používa na zvýšenie alebo zníženie napätia v aplikáciách, ktoré majú nízky výkon.

Izolované prevádzače

Tieto prevodníky majú oddelenie medzi vstupnými a výstupnými svorkami. Majú vlastnosti vysokého izolačného napätia. Môžu blokovať hluk a rušenie. To im umožňuje vyrábať čistejší zdroj jednosmerného prúdu. Sú rozdelené do dvoch typov.

Prevodník Flyback

Tento prevodník funguje podobne ako prevodník buck-boost kategórie neizolovania. Rozdiel je v tom, že namiesto tlmivky používa transformátor na ukladanie energie.

Prevodník Flyback

Prevodník Flyback

Prevodník vpred

Tento prevodník použije transformátor na odoslanie energie medzi vstupom a výstupom v jednom kroku.

Fungovanie DC konvertora

Základný prevodník DC-DC odoberá prúd a prechádza ho spínacím prvkom, ktorý mení jednosmerný signál na striedavý obdĺžnikový signál. Táto vlna potom prechádza ďalším filtrom, ktorý ju premení späť na jednosmerný signál požadovaného napätia.

Výhody DC konvertora

  • Miesto na batériu je možné zmenšiť znížením alebo zvýšením dostupného vstupného napätia.
  • Zariadenie môže byť poháňané vzpieraním alebo zvyšovaním dostupného napätia. Zabráni sa tak poškodeniu zariadenia alebo poruche.

Dúfam, že ste jasne pochopili tému - Rôzne metódy premeny jednosmerného na jednosmerné napätie a ich typy. Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy alebo elektrické a elektronické projekty zanechať komentáre nižšie.