Alalisvoolu alalisvoolu muundur on seade, mis võtab vastu alalisvoolu sisendpinge ja annab alalisvoolu väljundpinge. Väljundpinge võib olla suurem kui sisend või vastupidi. Neid kasutatakse koormuste sobitamiseks toiteallikaga. Lihtsaim alalisvoolu-alalisvoolu muunduri vooluring koosneb lülitist, mis kontrollib koormuse ühendamist ja lahtiühendamist toiteallikaga.
Alalisvoolu alalisvoolu muundur koosneb koormusest energiasalvestusseadmetele, näiteks induktiivpoolidele või kondensaatorile, transistori või dioodi kaudu. Neid saab kasutada lineaarse pinge regulaatoritena või lülitusrežiimi regulaatoritena. Lineaarses pingeregulaatoris juhitakse transistori baaspinge soovitud väljundpingete saamiseks juhtimisahelaga. Lülitatud režiimiga regulaatoris kasutatakse lülitina transistorit. Astmelülitiga muunduri või patarei muunduri korral, kui lüliti on suletud, laseb induktiivpool voolu koormusele voolata ja kui lüliti avatakse, tarnib induktor salvestatud energiat koormusele.
3 alalisvoolu muunduri kategooriat
- Bucki muundurid
- Suurendage muundureid
- Buck boost muundurid
Bucki muundurid: Pungmuundureid kasutatakse suure sisendpinge muundamiseks madalaks väljundpingeks. Selles muunduris annab pidev väljundvool vähem väljundpinge pulsatsiooni.
Boost muundurid: Tõukemuundureid kasutatakse madalama sisendpinge muundamiseks suuremaks väljundpingeks. Sisse kiirendatud muundur või võimendusmuundur, kui lüliti on suletud, saab koormus kondensaatorist pinge, mis laeb induktiivpooli läbiva voolu kaudu ja kui lüliti on avatud, saab koormus toite sisendastmest ja induktorist.
Buck Boost muundurid: Buck boost konverteris saab väljundit hoida kõrgemal või madalamal, mis sõltub allika pingest. Kui allika pinge on kõrge, on väljundpinge madal ja allika pinge madal, siis väljundpinge on kõrge.
Suurendage muundureid
Siin käsitletakse allpool võimenduse muunduri lühikesi üksikasju
Boost Converter on lihtne muundur. Seda kasutatakse alalisvoolu pinge teisendamiseks madalamalt tasemele. Boost Converterit nimetatakse ka alalisvoolu muunduriks. Boost-muundurid (DC-DC-muundurid) töötati välja 1960. aastate alguses. Need muundurid on loodud pooljuhtide lülitusseadmete abil.
- Boost Converterit kasutamata: Pooljuhtlülitusseadmetes on lineaarreguleeritud vooluahelatel (alalisvooluga reguleeritud vooluahelad) juurdepääsupinge reguleerimata sisendallikast (vahelduvvoolu toiteallikas) ja selle tõttu on voolukatkestus. Võimsuskadu on proportsionaalne pingelangusega.
- Boost-muundurite kasutamine: Lülitusseadmetes muundurid muundavad reguleerimata alalis- või alalisvoolu sisendpinge reguleeritud alalisvoolu väljundpingeks.
Enamikku Boost-muunduritest kasutatakse SMPS-seadmetes. SMPS, millel on sisendvoolu juurdepääs vahelduvvooluvõrgust, sisendpinge parandatakse ja filtreeritakse kondensaatori ja alaldi abil.
Boost-muundurite tööpõhimõte:
Elektriliste vooluahelate projekteerijad valivad enamasti võimendusrežiimi muunduri, kuna väljundpinge on alati kõrge, võrreldes allikapingega.
- Selles vooluahelas saab võimsusastet töötada kahes režiimis - pideva juhtimise režiim (CCM).
- Katkematu juhtivuse režiim (DCM).
1. Pidev juhtivusrežiim:
Boost Converter pideva juhtivuse režiim
Boost Converter pidev lülitusrežiim on konstrueeritud antud komponentidega, milleks on induktor, kondensaator ja sisendpinge allikas ning üks lülitusseade. Selles induktiivpoolis toimib toiteallikana. Suurenduse muunduri lülitit juhib PWM (impulsi laiuse modulaator). Kui lüliti on sees, areneb induktiivpoolis energia ja väljundisse tarnitakse rohkem energiat. Teisendada on võimalik kõrgepinge kondensaatorid madalpinge sisendallikast. Sisendpinge on alati suurem kui väljundpinge. Pideva juhtivuse režiimis suurendatakse voolu sisendpinge suhtes.
2. Katkematu juhtivusrežiim:
Boost Converter katkematu seisundi režiim
Katkev juhtivusrežiim on ehitatud induktori, kondensaatori, lülitusseadme ja sisendpinge allikaga . Induktor on voolu salvestamise element, mis on sama kui pidevjuhtimisrežiim. Katkematus režiimis, kui lüliti on sees, antakse energia induktiivpoolile. Ja kui lüliti on teatud aja vältel VÄLJAS, jõuab induktiivvool nulli, kui järgmine lülitustsükkel on sisse lülitatud. Väljundkondensaator laadib ja tühjeneb sisendpinge suhtes. Väljundpinge on väiksem kui pidevrežiimiga võrreldes.
Eelised:
- Annab kõrge väljundpinge
- Madalad töötsüklid
- Madalam pinge MOSFETil
- Väljundpinge madala moonutusega
- Lainete hea kvaliteet moodustab isegi liinisageduse
Rakendused:
- Autotööstus
- Võimendi rakendused
- Kohanduvad juhtimisrakendused
- Aku toitesüsteemid
- Koduelektroonika
- Suhtlusrakendused Aku laadimisahelad
- Kütteseadmetes ja keevitajates
- Alalisvoolumootori ajamid
- Võimsusteguri parandusahelad
- Hajutatud energiaarhitektuurisüsteemid
DC-DC muundurite töönäide
Esitades siin lihtsa alalisvoolu muunduri vooluahela erinevate alalisvooluga töötavate vooluahelate toitmiseks. See võib pakkuda alalisvoolu toiteallikat kuni 18 volti alalisvoolu. Võite lihtsalt valida väljundpinge, muutes Zeneri dioodi ZD väärtust. Vooluringil on nii pinge kui ka voolu reguleerimine.
Vooluahela komponendid:
- LED
- 18V aku
- Zeneri diood, mida kasutatakse pinge regulaatorina
- Transistor, mis töötab lülitina.
Süsteemi töö:
Vooluahela sisendpinge saadakse 18-voldisel 500 mA trafol põhineval toiteallikal. Võite kasutada ka aku sisendpinge. Toiteallikast saadav 18 volti alalisvool antakse keskmise võimsusega transistori BD139 (T1) kollektorile ja alusele. Takisti R1 piirab T1 baasvoolu nii, et väljundpinge reguleeritakse vooluga.
Zeneri diood ZD reguleerib väljundpinget. Valige väljundpinge fikseerimiseks sobiv Zeneri väärtus. Näiteks kui Zeneri diood on 12-voldine, annab vooluahel väljundis 12 volti alalisvoolu. Dioodi D1 kasutatakse polaarsuskaitsena. LED annab oleku sisse. Siin oleme kasutanud alalisvoolu muundurit lineaarses režiimis, kus transistori baaspinget kontrollitakse, et saada soovitud väljund, sõltuvalt Zeneri dioodi pingest.
Loodan, et olete DC-DC muunduri tüüpide ja sealsete tüüpide teemast selgelt aru saanud. Kui teil on selle teema või elektri- ja elektroonikaprojektide kohta küsimusi, jätke kommentaarid allpool.
