Convertor Buck Boost: funcționarea teoriei circuitului și aplicații

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Buck Boost Converter este un convertor DC-DC . Tensiunea de ieșire a convertorului DC-DC este mai mică sau mai mare decât tensiunea de intrare. Tensiunea de ieșire a mărimii depinde de ciclul de funcționare. Acești convertoare sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de transformatoare step up și step down și aceste nume provin din analog urcați și coborâți transformatorul . Tensiunile de intrare sunt pas cu pas / jos până la un nivel mai mare sau mai mic decât tensiunea de intrare. Prin utilizarea energiei de conversie reduse, puterea de intrare este egală cu puterea de ieșire. Următoarea expresie arată valoarea minimă a unei conversii.

Putere de intrare (Pin) = Putere de ieșire (Pout)




Pentru modul de intensificare, tensiunea de intrare este mai mică decât tensiunea de ieșire (Vin

Vin Iout



În modul de scădere, tensiunea de intrare este mai mare decât tensiunea de ieșire (Vin> Vout). Rezultă că curentul de ieșire este mai mare decât curentul de intrare. Prin urmare, convertorul Buck Boost este un mod descendent.

Vin> Vout și Iin

Ce este un convertor Buck Boost?

Este un tip de Convertor DC-DC și are o magnitudine a tensiunii de ieșire. Poate fi mai mult sau mai puțin egal cu magnitudinea tensiunii de intrare. Convertorul Buck Boost este egal cu circuitul fly back și un singur inductor este utilizat în locul transformatorului. Există două tipuri de convertoare în convertorul Buck Boost care sunt convertor Buck, iar celălalt este convertor Boost. Acești convertoare pot produce domeniul tensiunii de ieșire decât tensiunea de intrare. Următoarea diagramă arată convertorul de bază Buck boost.

Convertor Buck Boost

Convertor Buck Boost

Principiul de funcționare al convertorului Buck-Boost

Operațiunea de lucru a convertorului DC-DC este inductor în rezistența de intrare are variația neașteptată a curentului de intrare. Dacă comutatorul este PORNIT, atunci inductorul alimentează energia de la intrare și stochează energia energiei magnetice. Dacă comutatorul este închis, acesta descarcă energia. Se presupune că circuitul de ieșire al condensatorului este suficient de mare decât constanta de timp a unui circuit RC este ridicată pe etapa de ieșire. Constanta de timp imensă este comparată cu perioada de comutare și asigurați-vă că starea de echilibru este o tensiune de ieșire constantă Vo (t) = Vo (constantă) și prezentă la terminalul de încărcare.

Există două tipuri diferite de principii de lucru în convertorul Buck Boost.

  • Convertor Buck.
  • Convertor Boost.

Buck Converter funcționează

Următoarea diagramă arată operațiunea de lucru a convertorului buck. În convertorul buck primul tranzistor este pornit și al doilea tranzistor este oprit din cauza frecvenței de undă pătrată ridicată. Dacă terminalul de poartă al primului tranzistor este mai mare decât curentul care trece prin câmpul magnetic, se încarcă C și alimentează sarcina. D1 este dioda Schottky și este oprit din cauza tensiunii pozitive la catod.

Buck Converter funcționează

Buck Converter funcționează

Inductorul L este sursa inițială de curent. Dacă primul tranzistor este OPRIT prin utilizarea unității de control, atunci curentul de curent în operațiunea Buck. Câmpul magnetic al inductorului este prăbușit și e.m.f din spate este generat câmpul prăbușit se întoarce în jurul polarității tensiunii pe inductor. Curentul curge în dioda D2, sarcina și dioda D1 vor fi activate.

Descărcarea inductorului L scade cu ajutorul curentului. În timpul primului tranzistor este într-o singură stare sarcina acumulatorului din condensator. Curentul curge prin sarcină și în timpul perioadei de oprire păstrând în mod rezonabil Vout. Prin urmare, păstrează amplitudinea minimă de ondulare și Vout se închide la valoarea lui Vs

Boost Converter funcționează

În acest convertor, primul tranzistor este pornit continuu, iar pentru al doilea tranzistor unda pătrată de înaltă frecvență este aplicată la terminalul porții. Al doilea tranzistor este în direcție când starea de pornire și curentul de intrare curg de la inductorul L prin al doilea tranzistor. Terminalul negativ care încarcă câmpul magnetic din jurul inductorului. Dioda D2 nu poate conduce, deoarece anodul se află pe terenul potențial prin conducerea înaltă a celui de-al doilea tranzistor.

Boost Converter funcționează

Boost Converter funcționează

Prin încărcarea condensatorului C, sarcina este aplicată întregului circuit în starea ON și poate construi cicluri oscilatoare anterioare. În timpul perioadei de pornire, condensatorul C se poate descărca regulat și cantitatea de frecvență ridicată a tensiunii de ieșire. Diferența de potențial aproximativă este dată de ecuația de mai jos.

VS + VL

În timpul perioadei OFF a celui de-al doilea tranzistor, inductorul L este încărcat și condensatorul C este descărcat. Inductorul L poate produce e.m.f din spate și valorile depind de rata de schimbare a curentului celui de-al doilea comutator cu tranzistor. Cantitatea de inductanță pe care o poate ocupa bobina. Prin urmare, e.m.f din spate poate produce orice tensiune diferită printr-o gamă largă și determinată de proiectarea circuitului. Prin urmare, polaritatea tensiunii de-a lungul inductorului L s-a inversat acum.

Tensiunea de intrare oferă tensiunea de ieșire și cel puțin egală sau mai mare decât tensiunea de intrare. Dioda D2 este înclinată înainte și curentul aplicat curentului de încărcare și reîncarcă condensatorii la VS + VL și este gata pentru al doilea tranzistor.

Moduri de convertoare Buck Boost

Există două tipuri diferite de moduri în convertorul Buck Boost. Următoarele sunt cele două tipuri diferite de convertoare Buck Boost.

  • Mod de conducție continuă.
  • Mod de conducere discontinuă.

Mod de conducție continuă

În modul de conducție continuă, curentul de la capăt la capăt al inductorului nu merge niciodată la zero. Prin urmare, inductorul se descarcă parțial mai devreme decât ciclul de comutare.

Mod de conducere discontinuă

În acest mod, curentul prin inductor merge la zero. Prin urmare, inductorul se va descărca complet la sfârșitul ciclurilor de comutare.

Aplicații ale convertorului Buck boost

  • Este utilizat în sursele de alimentare autoreglabile.
  • Are electronice de larg consum.
  • Este utilizat în sistemele de alimentare cu baterii.
  • Aplicații de control adaptiv.
  • Aplicații de amplificare a puterii.

Avantajele Buck Boost Converter

  • Oferă tensiune de ieșire mai mare.
  • Ciclu de conductă de funcționare scăzut
  • Tensiune scăzută pe MOSFET-uri

Astfel, acesta este totul despre funcționarea și aplicațiile circuitului convertorului Buck Boost. Informațiile furnizate în articol reprezintă conceptul de bază al convertoarelor Buck Boost. Dacă aveți întrebări cu privire la acest concept sau să implementeze proiecte de inginerie electrică , vă rugăm să comentați în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru tine. Care sunt funcțiile convertoarelor Buck Boost?

Credite foto: