Шелекке, сергіткіштерді күшейтіңіз және күшейтіңіз

Электронды түрлендіргіштер біз күн сайын қолданатын көптеген электрикаларда пайдалы.Бұл мақалада біз қандай да бір түрлендіргіш, сергелетін және күшейтетін түрлендіргіш, ол қалай жұмыс істейтінін және оның қайда қолданылатынын түсіндіреміз.Әрқайсысының нақты құрылғылардағы кернеуді ноутбуктерден және жарықдиодты шамдардан қалай басқаратынын білесіз, олар күн жүйелері мен электр машиналарына дейін жарық диодты шамдар.

Каталог

1-сурет. DC-DC түрлендіргіштері

Бак түрлендіргішін түсіну

Бекке конвертер «DC-DC DC Converter» деп те аталады.Бұл DC шығыс кернеуіне жоғары тікелей ток (DC) кіріс кернеуін азайту үшін жасалған коммутациялық қуат көзі.Шақырды конвертер көбінесе тұрақты, төменгі кернеу деңгейлерін жоғары вольтаждық деңгейден алатын электронды жүйелерде қолданылады.

2-сурет. Шақырды түрлендіргіш схемасы

Бак түрлендіргішінің тізбегіне әдетте транзистор және диод сияқты кем дегенде екі жартылай өткізгіш компоненттер, немесе синхронды дизайндағы екі транзистор кіреді - индукторлар мен конденсаторлар сияқты энергия сақтау элементтерімен бірге.Бұл компоненттер кернеуді конверсиялау кезінде ағын мен электр энергиясын реттеуді бақылау үшін бірге жұмыс істейді.

Тұрақты кернеуді ұстап тұру және электр шуын азайту, енгізу және шығару сүзгілері жиі қосылады, әдетте конденсаторлар мен конденсаторлар мен индукторлардың комбинацияларын қолданады.Бұл сүзгілер таза қуатты жеткізуді талап ететін жүйелердегі дәйекті орындауды қамтамасыз етуге көмектеседі.

Шақырылған конвертер жұмыс істеп тұрған жұмыс

Шақыр конвертері тұрақты тұрақты тотығу көзінен электр энергиясының ағынын тұрақты тұрақты ток көзінен электр энергиясының кернеуінің шығысына дейін жылдам ауыстыру арқылы жұмыс істейді.Бұл коммутациялық әрекет, индуктор және конденсатор сияқты энергия сақтау элементтерімен бірге конвертерге кернеудің кернеуді жылу ретінде ысырап етпей тиімді реттеуге мүмкіндік береді.

3-сурет. Шақырды түрлендіргіш жұмыс істеп тұрған жұмыс

Жоғарыдағы 3-суретте көрсетілгендей, шелек түрлендіргішінің жұмысы, жоғарыдағы схема схемасы, индуктор, диодты және тұрақты DC шығыс кернеуін реттеуге және жеткізуге болатындығын көрсетеді.

Коммутатор қосылған кезде, кіріс кернеуі тікелей индукторға қолданылады.Бұл индуктордың токын біртіндеп жоғарылатуға, магнит өрісінің түрінде энергияны сақтауға себеп болады.Сонымен бірге, ағымдағы жүктеме арқылы ағып, шығыс конденсаторын зарядтайды.Осы кезеңде диод кері, бұрмаланған және жүргізілмейді.

Коммутатор сөнген кезде индуктор арқылы ағымдық дереу тоқтай алмайды.Индукция оның сақталған энергиясын шығарады, ағымдағы ағынды суға айналдырады.Диод алға қарай бағытталған және жүргізеді, энергия мен конденсаторға қол жеткізуге мүмкіндік береді.Бұл шығыс кернеуі сөндірулі болған кезде де тұрақты болып қалуын қамтамасыз етеді.

Бак түрлендіргіші осы екі штаттың арасында үздіксіз ауысады.Импульсті ені модуляциясы (PWM) контроллері коммутацияның уақытын басқарады, қажетті шығатын кернеуді сақтау үшін кезекші циклді реттейді.Конденсатор кернеуді тегістейді, нәтижесінде тұрақты тұрақты ток шығады.

Бұл бақыланатын коммутациялық және энергияны беру процесі таратылатын электронды құрылғыларға жарамды мөлшерді шығаруды қамтамасыз ете отырып, конвертерге кіріс кернеуін тиімді азайтуға мүмкіндік береді.

Біліктілікті арттыру түрлендіргішті түсіну

DC-DC DC-DCTERSENCE немесе DC BOOTPER ретінде белгілі түрлендіргішті арттырыңыз.Ол төменгі кіріс кернеуін жоғары шығатын кернеуге арттырады.Қол жетімді кернеу көздерден кеңейтілген жүйелерде кеңінен қолданылады, ол жүктің талаптарын қанағаттандыру үшін қайта өсу керек.

Коммутациялық режимде жіктелген қуат көздерінде (SMP), күшейту түрлендіргіші тиімді жеткізу мүмкіндігі үшін танылады.Шағын және реттелетін қуат.Бұл стратегиялық орналасуда орналастырылған негізгі компоненттер арқылы ағымдық ағынды бақылау арқылы қол жеткізеді.Стурс, ең алдымен, екі негізгі жартылай өткізгіш құрылғылардан тұрады - коммутация транзисторы және диодтардан тұрады - энергияны тұрақтандыратын энергия мен конденсаторды сақтайтын индуктор.

4-сурет. Конвертер схемасын күшейту

Индуктор актісі магнит өрісі түрінде энергияны және энергияны сақтаудың кенеттен өзгеруіне қарсы тұру арқылы.Коммутациялық әрекет дәл басқарылған кезде, индукторда сақталған қуат берілетін және жоғары кернеудегі жүктемеден босатылады және жіберіледі.

Сыйымдылығы Сүзгілер тізбектің кірісіне де, шығысында да орналастырылған.Бұл кернеуді азайтып, тұрақты және сенімді тұрақты ток шығысын қамтамасыз ететін шығыс толқынының пішінін тегістеуге көмектеседі.Кейбір жағдайларда, дизайнерлер кернеу сапасын одан әрі жақсарту және шуды азайту үшін қосымша индуктивті сүзгілеуді қамтиды.

Жақсартқыш түрлендіргіш схемасы Диаграмманы күшейту түрлендіргіші ішінде бұл компоненттердің қалай қосылып, жұмыс істейтінін анық бейнемен қамтамасыз етеді.Бұл кіріс кернеу көзінің (VIN) орналасуын көрсетеді.Индустрия (L1).Ауыстыру (S1).Диод (D1).Шығарылатын конденсатор (C1).& Жүктеме резистор (RL).Диаграмма сонымен қатар түрлі коммутациялық мемлекеттердегі ағымдағы жолдарды суреттейді, конвертердің энергия ағынының құрылымын түсінуге көмектеседі.

Конвертермен жұмыс істеуді күшейту

Біліктілікті арттыру конвертері тұрақты ток кернеуін бітіп, тұрақты ток кернеуіне кернеуді бақылау арқылы жұмыс істейді.Диаграммада көрсетілгендей, тізбекке индуктор (L), диодты (D), коммутатор (әдетте транзистор), конденсатор (C), импульстік модуляция (PWM) контроллері бар.

5-сурет. Конвертердің жұмыс істеуін күшейту

Қосқыш қосулы кезде, ағымдағы индуктор және жабық қосқыш арқылы кіріс кернеу көзінен (VIN) ағымдағы ағындар.Осы уақыт ішінде индуктор магнит өрісін құру арқылы энергияны сақтайды.Диод кері емес, сондықтан ағымдағы ток шығысқа ағып кетпейді.Жүктеме қуатты тек конденсатордан алады, ол шығу кернеуін азайтады.

Коммутатор өшірулі болған кезде индуктор арқылы ағымдық дереу тоқтай алмайды.Магнит өрісі құлдырап, индуктордың кернеуіне кернеуді кері қайтарады.Бұл диодты алға, диодты конденсаторға да, жүктемеге де жібереді.Индукторда сақталған қуат кіріспен қамтамасыз етілген кернеуді арттыратын, кіріспен үйлеседі.

Бұл цикл тез қайталанады.Тұрақты күйде жұмыс кезінде индуктор энергияны сақтау мен босатудың арасында ауысады.Коммутатор өшірулі тұрған кезде индуктор шығысқа қуат береді;Коммутатор қосулы кезде ол қайтадан зарядтайды.Конденсатор жүктемені үздіксіз және тұрақты жеткізгішті қамтамасыз ететін шығыс кернеуін тегістейді.

Қандай түрлендіргіш түрлендіргіш дегеніміз не?

Бортты күшейтетін конвертер - тұрақты шығу кернеуін ұстап тұру үшін кіріс кернеуін (күшейту) немесе төмендетуге немесе төмендетуге немесе төмендетуге (BUCK) немесе төмендетуге (BUCK) немесе төмендетуге (BUCK) (BUCK) немесе төмендетуге арналған (BUCK) (BUCK) немесе төмендету (BUCK), кері кетеді).Бұл оны әсіресе кіріс кернеуі бар жүйелерде, мысалы, батареямен жабдықталған құрылғылар немесе жаңартылатын энергия көздері сияқты етеді.

Төменде қарақұйрықты түрлендіргіштің негізгі схемасы берілген:

Сурет 6. Шақырды күшейтетін түрлендіргіш схемасы

Бұл конфигурацияда:

• vs - кіріс кернеу көзі.

• S - электронды қосқыш (әдетте транзистор).

• L - бұл энергияны сақтау үшін қолданылатын индуктор.

• D - бұл коммутатор өшірулі болған кезде ағымдағы ағынды бағыттайтын диод.

• C - шығатын кернеуді тегістейтін конденсатор.

• VO - бұл жүктелетін шығатын кернеу.

Бектептерді күшейтетін түрлендіргіш екі фазада жұмыс істейді.S ауыстырылған кезде S жабық болған кезде, ағымдық индуктор л арқылы ағып, оны магнит өрісі түрінде қуат сақтауға мәжбүр етеді.Коммутатор ашылған кезде, индуктор осы сақталған қуатты шығарып, оны Diode D диодты Diode diode Diode Diodor C және жүктеме үшін жібереді.Бұл процесс кіріс кернеуі өзгерген болса да, тұрақты шығатын кернеуді сақтауға көмектеседі.

Қандай түрлендіргішті басқа түрлендіргіштерді басқа түрлендіргіштерден бөлек етеді (Бак түрлендіргіші және сергіткішті күшейту) - бұл кіріс кернеуін қамтамасыз етудің ерекше мүмкіндігі, ол кіріс кернеуден жоғары немесе төмен болуы мүмкін.Бұл әрекет толығымен коммутатордың кезекші цикліне байланысты.Керісінше, шелек түрлендіргіші тек кіріс кернеуін азайта алады.Жақсартқыш түрлендіргіш оны көбейте алады.

Бектепті күшейтетін түрлендіргіштер жалпы екі санатқа түседі.Қайта инверттелетін қарақұйрық түрлендіргіші кіріс кернеуін кіріспен қарама-қарсы полярлықтан береді.Оны нақты кернеу қосымшалары үшін қолайлы ету.Екінші жағынан, инверттелмеген қарақұйрықты күшейтетін конвертер кіріс пен шығыс арасындағы бірдей полярлықты сақтайды.Әдетте ол екі бағытта да кернеуді реттеу үшін күрделі коммутацияны қолданады.

Шақыр, сергіткіш және білікті арттырады түрлендіргіш қосымшалары

Төмендегі кестелер әр түрлі DC-DC түрлендіргіштерімен ерекшеленеді (Бак конвертері, түрлендіргіш, сергіткіш, сергіткіш, күшейтетін түрлендіргіш) әр түрлі салаларда және құрылғыларда жалпы нақты пайдаланылады.

Бак түрлендіргішінің қосымшалары (ағып кету)

Қолдану	Мәлімет
Микроконтроллер қуат көзі	Жоғары кернеуді логикалық деңгейге түрлендіреді Кернеу (E.G, 5V, 3.3V)
Ноутбуктер және мобильді құрылғылар	CPU, GPU, & Жедел Жадтау Құрылғысы
Жарықдиодты драйверлер	Жөнелтулер жарықдиодтар үшін тұрақты ток
Батареямен жұмыс істейтін құрылғылар	Тиімді қуатқа кернеуді төмендетеді қолдану
Автомобиль электроникасы	Датчиктер үшін 12 В-ге дейін 12 В немесе 3.3V-ге дейін және контроллерлер

Біліктілікті арттыру конвертерінің қосымшалары (қадам)

Қолдану	Мәлімет
Шамдар мен камера жыпылықтайды	Жоғары жарықтылыққа батареяның төмен кернеуін арттырады Жарықдиодтыдар
Күн зарядтағыштар	Батареяның кернеуін көбейтеді зар)
Электрлік көліктер	Батарея кернеуін қажет етеді Моторлар үшін деңгейлер
Электрлік банктер	Батареяның кернеуін 5В USB шығысын көтереді
Жанар-жағу жасуша жүйелері	Төмен кернеудің шығуын пайдалануды пайдаланады деңгей

Бектеп күшейтетін конвертердің қосымшалары (қадамдық / төмен)

Қолдану	Мәлімет
Батареямен жұмыс істейтін құрылғылар	Батарея ретінде тұрақты шығады торлар
Жаңартылатын энергия жүйелері	Күнделікті, желдің кірісі көздер
Автомобильді электрмен жабдықтау	Тұрақты кернеуге қарамастан Батарея деңгейі
Өнеркәсіптік жабдық	Кіріс кернеуі бар құрылғылар шыдам
USB қуат көздері	Батареяның кернеуіне кернеуді түрлендіреді Бекітілген USB шығысы

Шақыр, күшейткіші, сергіткішті күшейту артықшылықтары

Түрмшеуші Басу	Артықшылықтары
Бак түрлендіргіші	- кернеудің жоғары тиімділігі қолданбалар - аз компоненттері бар қарапайым дизайн - Төменгі жылу өндіру - қуатты реттеу үшін өте ыңғайлы Батареямен жұмыс істейтін құрылғылар
Түрлендіргішті арттырыңыз	- Төменгі кірістен кернеуді арттырады деңгей - жоғарыдан жоғары құрылғыларға жарамды Жұмыс кернеуі - ықшам және үнемді - ЖШД жүргізушілер сияқты қосымшалар үшін жақсы және портативті электроника
Шанель-күшейту түрлендіргіші	- кернеудің жоғарылауы мүмкін - кіріс болған кезде тұрақты шығады Кернеу толығымен өзгереді - Батарея жүйелеріндегі пайдалы Кернеу өзгереді - кең ауқымды қуат үшін икемді Қолданбалар

Қорытынды

Шелек арасындағы айырмашылық & Конвертерді арттырыңыз, олардың кіріс кернеуіне қатысты шығыстың кернеуін қалай басқаратыны.Екеуі де DC-DC түрлендіргіштерінің түрлері, бірақ қосымшаның қуаттылығына байланысты кернеудің кернеулігіне қарама-қарсы реттеу мақсаттары.Енді сіз Хабарл, күшейтетін, сергітетін түрлендіргіштерді қалай жұмыс жасадыңыз және олардың электроникада маңызды екенін білдіңіз.Әрқайсысы бірегей рөл атқарады - домалентті кернеуді төмен, жоғары немесе жасау - құрылғыларды үздіксіз ұстау үшін де, екеуі де.Шағын сенсорды немесе толық электр құралын қуаттауға бола ма, бұл түрлендіргіштер қажетті уақыт аралығында энергияның қажетті мөлшерін жеткізуге көмектеседі.