راهنمای شما برای طراحی منظم باک- خروج
تنظیم کننده ی افزایش یک تبدیل کننده ی تغییر مدل عمودی هست ادغام اصول تغيير دهنده و يک بوو
تنظیم کننده ی افزایش یک تبدیل کننده ی تغییر مدل عمودی هست ادغام اصول تغيير دهنده و يک تبديل کننده این طراحی منحصر به فرد قوانین ولتاژ به خوبی فراهم می کند که به شما اجازه می دهد یک خروجی که بالاتر، پایین تر یا همانند ورودی باشد. مدار کنترل کننده ي افزايش افزايش برق رو براي چالش هاي مديريت برق هست مخصوصا وقتي رسيدگي کردن يه ورودي گسترده از منبعي مثل يک باتري تخليه ميشه بازار این تبدیل کننده قدرتمند به سرعت در حال گسترش است.
💡عکس برق بازارName بازار این نوع تبدیل DC-DC از رشد میکنه1.84 میلیارد دلاریدر سال ۲۰۲۴5.19 میلیارد دلاریدر سال ۲۰۳۳، منعکس یک نرخ افزایش سالانه رشد سالانه (CAGR).
حذف کلید
- يه نشون دهنده ي افزايش دهنده يه ولتاژ پايدار ميسازه حتي اگه ولتاژ ورودي خيلي عوض بشه
- چرخه وظيفه ولتاژ خروجي رو کنترل ميکنه ميتوني ولتاژ رو بالاتر يا پايين تر کني.
- قطعات درست رو براي طراحيت انتخاب کن اين شامل اعضاي هستکاپیک هاو موفت
- تنظیم کننده های زیبایی برای دستگاه های باتری خوبن همچنین به خوبی در ماشین ها و نیروهای USB کار می کنند.
زير پادشاهي
براي طراحيتامین قدرت موثریتو بايد اول ساختار اصليش رو بفهمي مدار تنظیم کننده ی افزایش دهنده ی باک یک تبدیل قدرتمند DC-DC است که از چند اجزای الکترونیکی اصلی ساخته شده است. بيا ببينيم چطور با هم کار ميکنن
توپولوژی و همچنین
چهار اجزای اصلی در یک مدار مقاله ی پایه ای باک می یابید:
- MOSFET سودهی) Q1
- یک اتصال) L (
- یک دیود) D (
- کاغذهای ورودی و خروجی) سین و کُت (
دو نفر اعتباري
تبدیل کننده شما می تواند در دو حالت اصلی عمل کند: حالت رفتار مداوم (CCM) و حالت رفتار ناپذیر (DCM). در CCM، جريان اتصال هرگز به صفر نيومد. توي "دي سي سي"، همينطوره. DCM در شرایط بار نوری معمولی است.
💡یادداشت اجرای DCM عمليات در DCM روي اجراي مدار شما تاثير ميذاره در حالی که می تواند بهره گیری در بارهای بسیار کمی بهبود برساند، ولتاژ همچنین خروجی را افزایش می دهد.جدول زیر نشان می دهد که DCM چگونه با بارهای مختلف رفتار می کند.
| اظهارت | بارهای پایین/کار | بارهای قدرت بالا/ بالای جاری |
|---|---|---|
| کارآهی | به علت کاهش ضربه های تغییر کارآمد | کمتر به علت جریان بالاتر |
| خروجی خروجی | ولتاژ ريپل بالاتر، يه خروجي | ولتاژ ريپل بالاتر، يه خروجي |
. . . . .
چرخه وظیفه کلید کنترل ولتاژ خروجی شماست این نسبت به زمانی که MOSFET می باشد به دوره کل سودهی آن است. چرخهٔ وظیفه را تنظیم می کنید تا به تبدیل DC-DC بگیرد که آیا می توانید ضربه زده شود (پسر پایین) یا افزایش دهید (پسپ- up ) ولتاژ ورودي یک چرخه وظیفه بالاتر عموماً نتیجه یک ولتاژ بالاتر خروجی می باشد.
می توانید با استفاده از ولتاژ ورودی ($V_ {in}$) را محاسبه کنید. و ولتاژ خروجی مورد علاقه ات فرمول این است:
اين معادله به شما کمک ميکنه که زمان دقيقي رو براي مدار نظارت دهنده افزايش دهنده ي هدف رو بدست بياري
تصویر های مدرسه
تصمیم گیری طراحی درست برای یک پروژه موفق ضروری است . شما باید تجارت های بین انواع تبدیل کننده های مختلف را وزن کنید و هر مؤلفه را با دقت انتخاب کنید. اين اطمينان ميده که منبع انرژي شما موثر و قابل اطمينان باشه و به نيازهاي درخواست شما مطابقت ميده
عوضي. "بروس". عوضي
اولین تصمیم بزرگت اینه که توپولوژی درست رو انتخاب کنی در حالی که یک افزایش بیشترین انعطاف پذیری پیشنهاد میکنه، همیشه بهترین انتخاب نیست. تصمیم شما بستگی به این داره که چگونه ولتاژ ورودی شما به ولتاژ خروجی لازمت مربوطه
- تبدیل کنندۀ باک:از اين استفاده کن وقتي که وروديتهمیشهبيشتر از ولتاژ خروجي اين يه تغيير دهنده ي پايينه
- تبدیل کنندۀ سبز:اينو انتخاب کن وقتي که ورودي تونهمیشهکمتر از ولتاژ خروجيت اين يه تغيير دهنده است.
- تبدیل کنندۀ باک- بوست:این را انتخاب کنید وقتی که ولتاژ ورودی شما می تواند بالاتر از، پایین تر یا برابر ولتاژ خروجی شما باشد. این کار در دستگاه های باطری معمولی است که ولتاژ همانطور که باطری خالی می شود.
يه تغيير دهنده ي افزايش هستپيچيده تر و از لحاظ فيزيکي بزرگتر از تغيير دهنده ي تنهايي این پیچیدگی افزایش یافته یعنی اغلب مواد بیشتری نیاز دارهو فضاي تخته کاربرد یک عامل کلیدی دیگر است. وقتی ورودی وولت های خروجی تقریباً مشابه هستند، یک تبدیل کننده استاندارد بایستی باید سریع بین حالت ها تغییر بده منجر به ضربه ي قدرت شد
| نوع تبدیل کننده | شرط) $V_ {out}$ = $V_ {in}$ ) | کارآمد مناسبی | دلیلی |
|---|---|---|---|
| تبدیل کنندۀ باک | ماسفت | صددر صد | بدون ضرر سودهی |
| تبدیل کنندۀ سبز | ماسفت | صددر صد | بدون ضرر سودهی |
| ۴ سودهی ( | دو تا مافوق، دو تا خاموش | صد در صد | کمینه های سودهی |
| عمومی ( | هر دو حالت به طور فعالی | به طور قابل توجهی پایینتر | ضرر سودهی بالا |
تصمیم گیری های اصطلاحی
وقتی یک توپولوژی را انتخاب کنید، باید اجزای درست را انتخاب کنید. انتخاب هاي شما مستقيماً به عملکرد، هزينه و اندازه ي آخرين انرژيت تاثير ميذاره
دکتر) L (
در هر چرخه تغيير انرژي ذخيره و آزاد ميکنه شما اختلال مورد نياز رو محاسبه مي کنيد بر اساس طعمه فعليت، فرکانس تغيير و ولتاژ. یک نفوذ بزرگتر را کاهش می دهد اما از لحاظ جسمی بزرگتر و گرانتر است.
مهمتر از همه، شما بايد رسيدگي کنياشباع جاری)ISAT (.
تواتصالبايد جريان اوج رو به عهده بگيره نه فقط ميانگين شما با اضافه کردن جريان معمولي نفوذ DC به نصف جريان طناب رو پيدا ميکنيد براي طراحي با هسته هاي فريتي عاقلانه است که انتخاب یک ارتباط با یک طبقه ی آی.آی.آی.آی... برای مثال، اگر شما یک جریان اوج ۱.۴ A محاسبه کنید، شما می توانید یک اعضای آژانس ۲.3 A را انتخاب کنید تا اطمینان حاصل از عملیات پایدار باشد.
پنجره ها) سین و روت (
ورودیپاپیکور(Cin) کمک می کند تا ثابتیولتاژبه مدار کنترل هدايت کنه کاهش ولتاژ خروجی (Cout) راه اندازی می کند و ریپل را کاهش می دهد که برای قوانین ولتاژ خوب حیاتی است.
مهمترین عامل خروجی نقطه ی خروجی هستمقاومت متعالی) ESR (. یک ESR پایین تر منجر به خروجی ولتاژ پایین تر می شود. شما می توانید با یک فرمول ساده تخمین دهید:
خروجی Ripple Voltage ≈ نقاشی فعلی × ESR
به عنوان مثال، یک کازیتور با یک ESR ۰٫۰ Ω و جریان ۰.۳ A تقریباً ۳۰ میلی و ۳۰ ضرب المثل را تولید می کند.برای کاهش این، شما باید با اس آر بسیار پایین انتخاب کنید، مانند کاسه سازهای سرامیک.استفاده از مقدار ظرفیت بزرگتر نیز کمک می کند، اما این هزینه و اندازه افزایش می دهد.
MOSFET (Q1) و دیود) d (
ماسفت
- درجه های جاری:مطمئن بشيد هر دوتايي ميتونن ولتاژ و جريان هاي بالايي در مدار شما رو به عهده بگيرن ارتباط برقرار کننده ولتاژ MOSFET ($V_{DS}$) بايد بيشتر از مجموع ورودي ولتاژ خروجي باشه
- سرعت سودهی:تغییر سریع تر از دست دادن انرژی را کاهش می دهد و بهتر می دهد. با این حال، تغییر بسیار سریع می تواند مشکلات صداهای دیگر ایجاد کند.
- MOSFET آن مقاومت ($R_{DS( on)}$: یک $R_ {DS(on)}$ کمتر از ضرر ها را کاهش می دهد. به هر حال از آن به عنوان تنها معیار انتخاب استفاده نکنید. مؤلفه های مدرن مانند GN FETs ممکن است یک $R_ {DS(on)} بالاتر داشته باشد اما به طور کلي بهتر به خاطر ضرر هاي زير عوض شدن استفاده از ابزارهای محاسبه از دست دادن آنلاین برای مقایسه کردن دستگاه های مختلف برای تبدیل DC-DC مشخص خود.
ارتباط برقرار کردن. بدون اشتباه
توپولوژيکي که تا حالا ديده ايدتبدیل کننده. یک ولتاژ ورودی مثبت است و یک ولتاژ خروجی منفی تولید می کند. این برای وظایف خاصی مفید است اما نه برای قدرت هدف کلی.
هاتبدیل کننده نشدهیه خروجی مثبت از ورودی مثبت تولید میکنه اين توپولوژي پيچيده تره، اغلب از چهار موسف استفاده ميکنه به جاي يکي اما اين چيزيه که بيشتر مردم در مورد تجهيزات انعطاف انعطاف دارن
شما از یک تبدیل ترکیب افزایش برعکس برای یک برنامه خاص استفاده می کنید که نیاز به ریل ولتاژ منفی دارد. استفاده های مشترک شامل:
- قدرت دوپانهحسگرها
- صداهاولتاژ مثبت و منفي نياز داره
- ایجاد یک ولتاژ منفی ساده و هزینه کم از یک منبع مثبت متغیر
تصدیق های امتیازی
انعطاف پذيرايي نشون ميده که بهترهبسیاری از برنامه های الکترونیک مدرنی. این مدارها را در دستگاه هایی که به یک خروجی ثابت نیاز دارند از یک ورودی متغیر پیدا می کنید. این برنامه ها ارزش تبدیل کننده در سناری های پیچیده مدیریت قدرت را مشخص می کنند. بياين چندتا برنامه کليد رو بررسي کنيم
ارتفاعات زياده
می توانید در دستگاه های قدرت با باطری درخواست های بسیاری را ببینید. ولتاژ يک باتري همينطور که مياد پايين يه تبديل کننده ي افزايش يک ولتاژ دائم خروجي در طول زندگي باطري رو فراهم ميکنه این باعث می شود که برای بسیاری از برق قابل اعتماد باشد. برنامه های مشترک شامل:
- قفل هاي در هوشمندان
- هشدارهای دود متصل شده
- دمای صنعتی و حسگرهای لرزانی
این برنامه ها تقاضای اجرای ثابتی دارند که یک دستورالعمل افزایش دهنده را تحویل می دهد.
آزمایش های منطقه
محیط های خودرویی برای الکترونیک چالش های سختی به وجود می آید. ولتاژ ماشين ميتونه کم بشهخنک سرديه تغيير دهنده ي افزايش هر دو رويداد رو بدون ضربه نگه ميداره می تواند ولتاژ پایین را بالا ببرد یا ولتاژ بالا را برای محافظت از سیستم های حساسیت قرار دهد. این کار را برای برنامه های حیاتی ماشین ایده آل می سازد. اين درخواست ها رو پيدا مي کنيدسیستم های اطلاعاتیو..روشنایی LED پیشرفته. این تبدیل کننده Dc-dc برای این کاربردهای مهم اطمینان می دهد.
💡آیا می دانستید ؟ برخی از دستورالعمل های افزایش اتومبیل های خودکار از روش کنترل ویژه برای کاهش صداهای الکترونیکی استفاده می کنند. این بسیار مهم است زیرا جلوی تبدیل کننده رو از دخالت کردن با رادیوی ایم ماشین جلوگیری میکنه.
. . .
برق (USB-PD) نیاز به یک تامین قدرت فراوانی دارد. استاندارد حمایت میکنهگستره ولتاژ گسترش خروجی از 5 و به 20 وی. يه دلار ساده يا تبديل کننده ي افزايش نمي تونه از پسش بر بياد تو به يه تغيير دهنده احتياج داري تا مشخصات رو بررسي کني می تواند ولتاژ ورودی را به بالا یا پایین برساند تا خروجی درست را فراهم کند. این یکی از سخت ترین درخواست هاست. تبدیلگر نیز باید پشتیبانی کندتبادل نقش سریع، جایی که یک دستگاه از مصرف انرژی به فراهم کردن آن در میکروسکاند عوض میشه. این برنامه های پیشرفته قدرت واقعی طراحی های افزایش افزایش دادن را نشان می دهد.
حالا ميفهمي که عملکرد اوليه ي نشونه ي افزايش دهنده رو نشون ميده یک ولتاژ پایدار خروجی از ورودی که در بالا و زیر هدف شما متفاوت است. موفقیت طراحی شما به دنبال قدمهای اصلی که آموخته اید بستگی دارد .
حذف کلید
- اصول عمليات اصلي رو درک کن.
- مؤلفه های بر اساس نیازهای کاربردی شما را برگزینید.
- توپولوژي درست رو براي مدارت انتخاب کن
این تبدیل کننده متفاوت یک راه حل قدرتمندی برای حل چالش های پیچیده مدیریت قدرت در الکترونیکی امروز ارائه می دهد.
FAQ
#####چرا يه دلار افزايش کمتر از يک دلار ساده است؟
شما کمتری را می بینید زیرا یک افزایش اجزای بیشتری و تغییر پیچیده تر دارد. اين عوامل بالاتر ميسازنضرر برق. زمانی که ولتاژ ورودی شما بسیار نزدیک ولتاژ خروجی می باشد، که باعث تغییر سریع بین حالت ها میشه
### چگونه می توانید صدا و صدا را در طراحیت کاهش دهید؟
شما می توانید صدای خروجی را با انتخاب انتخاب یک کاغذ با یک ESR بسیار پایین کاهش دهید. استفاده از یک اعضای بزرگتر همچنین کمک می کند با کاهش پایین جریان شیرین بالا به سرعت کمک می کند. طرح بندی دقت یک مرحله کلید دیگر برای کاهش صدا در مدار تدارکات برق است.
### مزیت اصلی یک چهار سویی سی ای
برتر اصلی توانایی آن برای تولید یک خروجی مثبت از ورودی مثبت است. این توپولوژی بی تغییر ناپذیر چیزی است که برای بیشتر کاربردهای عمومی نیاز دارید. در صورتی که ورودی ولتاژ های خروجی تقریبا برابر باشند، بهره ی بالایی ارائه می دهد.
آیا شما باید از یک سی ای
برای بیشتر پروژه ها، باید استفاده کنیمدار یکپاتیز) IC (. یک افزایش سی ای این طراحی شما را ساده می سازد، فضای تخته را ذخیره می کند، و اعتباری را در مقایسه با ساختن مدار از اجزای دیسک بهبود می دهد.
