Boost converter (zvyšující měnič)
Transkript
1 Boost converter (zvyšující m ni ) Boost converter p evádí vstupní nap tí na vyšší výstupní nap tí. Boost converter se také nazývá step-up converter (zvyšující m ni ). Zvyšující m ni e se používají v p ístrojích napájených baterií, kde elektronický obvod vyžaduje vyšší provozní nap tí, než jaké m že dodat baterie, nap . v noteboocích, mobilních telefonech a blescích fotoaparát . Obr. 1: Boost converter Obr. 1 ukazuje základní schéma zapojení zvyšujícího m ni e. Tranzistor T pracuje jako spína , který je spínán a vypínán ší kov modulovaným ídicím nap tím Vcont. Obr. 2: Nap tí a proudy zvyšujícího m ni e V následující analýze budeme p edpokládat, že úbytek nap tí na tranzistoru a diod je nulový. 2 hem doby, kdy je tranzistor sepnut (Ton), je nap tí na induktoru L rovno vstupnímu nap tí Vin a proud IL lineárn roste. Když je tranzistor rozepnut, proud IL te e diodou D a nabíjí výstupní kondenzátor Cout. Funkce zvyšujícího m ni e m že být popsána pomocí rovnováhy energií. B hem Ton tranzistoru je induktor nabíjen energií a b hem Toff (tj. doba, po kterou je tranzistor rozepnut) je tato energie p enesena z induktoru es diodu do výstupního kondenzátoru. Když tranzistorový spína není periodicky zapínán a vypínán, výstupní kondenzátor se p es L a D nabije na úrove vstupního nap tí: Vout = Vin. Když je tranzistor spínán, výstupní nap tí se zvýší na vyšší úrove než je úrove vstupního nap tí. Stejn jako snižující m ni , tento m ni m že pracovat ve spojitém nebo nespojitém režimu v závislosti na tom, jestli proud b hem doby Toff tranzistoru klesá k nule. S pomocí Faradayova zákona m žeme pro spojitý režim (viz obr. 2) napsat: (1) Odkud (2) Pro spojitý režim je výstupní nap tí funkcí st ídy (duty cycle) a vstupního nap tí, je nezávislé na velikosti zát že. Zvyšující m ni není odolný proti zkratu, protože z principu v cest zkratu není žádný vypínací prvek. Poznámka: Pokud zvyšující m ni není ízen ve zp tnovazební smy ce, ale je ízen pulzním generátorem s pevn nastavenou st ídou (nap íklad v laborato i), zvyšující m ni není odolný proti odpojení zát že. Je to proto, že b hem každého spínacího cyklu je energie cívky p enesena do výstupního kondenzátoru. To má za následek neustálé zvyšování výstupního nap tí, dokud nedojde ke zni ení za ízení. Výpo et L a Cout: Stejn jako u snižujícího m ni e, po áte ním bodem výpo tu induk nosti L bude volba zvln ní IL kolem 20% vstupního proudu: IL 0,2Iin. Vstupní proud Iin m žeme vypo ítat s p edpokladem nulových ztrát (vstupní výkon = výstupní výkon), tedy: (3) Induk nost L m že být vypo ítána následovn : 3 (4) Poznámka p ekladatele: Vztah pro výpo et induk nosti (4) m žeme zjednodušit následovn . Dosadíme do (4) T = 1/f a upravený vztah (2): Vin/Vout = (T – t1)/T a dostaneme: L = (Vout – Vin)*(T – t1)/ IL (5) což je pouze jiný tvar rovnice (1). Budeme-li uvažovat st ídu 50%, tj. (T – t1) = T/2 = 1/2f, m žeme vztah (5) p epsat následovn : L = (Vout – Vin)/( IL*2f) (6) Špi ková hodnota proudu induktoru (viz obr. 2) je: Za p edpokladu, že zvln ní proudu v induktoru je v porovnání s jeho stejnosm rnou složkou malé, efektivní hodnota (RMS) proudu tekoucího induktorem je: Výstupní kondenzátor je nabíjen proudovými impulzy. Zvln ní výstupního nap tí Vout je výsledkem pulzujícího nabíjecího proudu ID a je hlavn ur eno impedancí Zmax (ESR, ekvivalentní sériový odpor kondenzátoru) kondenzátoru Cout p i dané frekveci. Zmax pro zvolenou frekvenci m žeme najít v datasheetu daného kondenzátoru. Zvln ní nap tí na výstupu m ni e je dáno Ohmovým zákonem: Zdroj: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/ eklad: Ladislav Kopecký
Podobné dokumenty
2010
ÚÚ?-2¹Î0B¡¢K0 1ÊÛÜ ÌÝ& ¦dTþ.âåÞ¦yß°1 20 ^ƾ§§W0 kª£lel(& Ú®%ll àá&Úk3ââI(&v 2z ûOjä?-¡¢ãäy}92å_ ÿ¿0 !%#%-&o$Üv 2zþ5 º*2æ0Y½çzWwbB¾ c T~26& o$ÜJè³Á>¡¢× ¾¶ o$ܳÁc0>jkv:b ÃI¶ ^Ú +~ö6&×éG...
VíceBuck-converter (Snižující měnič)
em uje vstupní nap tí na nižší výstupní nap tí, také je nazýván step-down converter.
VíceVR 400 DC VR 700 DC
P!ipojení jednotky k el. síti je p!es standardní jednofázovou el. zásuvku 230240/50Hz. Sou"ástí dodávky je el. kabel 1 m.
Vícerotovex sr 07 iaq rotovex sr 09 iaq rotovex sr 11 iaq
p!es rozhraní RS485. Komunika"ní protokol LON nebo Exoline p!es TCP/IP musí být vyspecifikován jako p!íslušenství. Jednotka s vodním oh!evem HW je vyráb na ve dvou výkonnostních variantách HWH (vys...
VíceJSP Měření a regulace
Po adatelem byla spole nost JSP, s.r.o. spolu s mediálním partnerem - asopisem AUTOMA a další desítkou významných firem z oboru m ení regulace. Odborné konference se zú astnilo bezmála 200 odborník...
Více26. Optické zobrazování lomem a odrazem, jeho využití v optických
ervené (modré nebo zelené) barvy se p edají bod m zá ícím erven (mod e nebo zelen ). Naše oko z t chto t í barevných složek vytvo í výslednou barvu. Pro každý bod obrazu existuje asi 16 milión možn...
VíceDET-3000 - Raychem
Konec kabelu nebo jeho vážné poškození je zobrazeno na displeji jako odchylka od horizontální křivky, zobrazené ve středu obrazovky (v případě pochybností začněte na max. rozsahu 3000 m). Zkontrolu...
Více