قاعده کلی تبدیل کننده dc – dc

Mute

عضو جدید
کاربر ممتاز
تعریف :
این مدار از یک ولتاژ DC بزرگ یک ولتاژ خروجی کوچکتر از یک تولید می کند که سریع و ساده ساخته می شود و با تغییر دادن ولتاژ دیود زنرمدار می تواند ولتاژ های خروجی دیگر را به جا بدهد . مدار و همه دیاگرام ها یک تبدیل کننده DC با ولتاژ 12V ورودی و ولتاژ 9V خروجی را نشان می دهد .



ß ولتاژ خروجی از ولتاژ دیود زنربه اندازه 0.7 کمتر است یا :


Vo = Vz – 0.7
با یک دیود زنر 10v همانطور که در شکل نشان داده شده است ولتاژ خروجی حدود 9.3v Dc می باشد ولتاز تغذیه به کار رفته بایستی همیشه چند ولتی بیشتر از ولتاژ دیود زنر باشد . من در این مثال برای تهیه یک ولتاژ تنظیم شده 9v Dc یک باتری 12v Dc به کار برده ام .



نمودار بالا نشان می دهد که چگونه ولتاژ خروجی متاثر است از تغییرات ولتاژ ورودی که تولید شده است با یک جریان بار 100 m.A و از به کار بردن یک دیود زنر 10V .

توجه کنید که مدار خیلی تیز می فتد خارج از تنظیم دقت ولتاژ ورودی به 11.5 می رسد . از این رو یک تغدیه ولتاژ مناسب ضروری است .


همانطور که در مدار بالا نشان داده شده پایداری حرارتی خیلی خوب است . ولتاژ خروجی به اندازه 8m.V به ازای افزایش هر 10 درجه تغییر می کند و این کمتر از 1m.V می باشد .



اتلاف قدرت :
با یک تبدیل کننده DC-DC مهمترین موضوع مورد توجه تلفات قدرت در خروجی دستگاه می باشد . تلفات توان توسط جریان امیتر ترانزیستور و ولتاژ کلکتور امیتر تولید می شود . با این مدار ماکزیمم تلفات توان BD159 یا حداکثر جریان کلکتور نمی تواند اضافه گردد ، به بیان دیگر ترانزیستور می سوزد .
مثال :
با یک تغذیه 12V و یک مقاومت بار 100m.A ، 9V تلفات مطابق فرمول زیر است :



VCE * IC = (12 - 9.3) * 100 m.A = 2.7 Watts
و این در محدوده حداکثر تلفات توان و جریان کلکتور که برای 8Watt BD139 و یک آمپر می باشد . اگر جریان های بار بیشتری نیاز باشد در این صورت مدار زیر به کار میرود :



تلفات توان به همان روش محاسبه شده است . BD131 حداکثر تلفات را دارد که برابر 15V و جریان کلکتور 3A می باشد . ولتاژ خروجی تقریبا برابر 1.4V کمتر از ولتاژ دیود زنر است و ولتاژ تغذیه بایستی بیشتر از ولتاژ ورودی و حداقل 3V باشد .
 

سعید گروسی

عضو جدید
کاربر ممتاز
چاپرهای DC:
در بسیاری از کاربردهای صنعتی نیاز به تبدیل یک منبع DC ولتاژ ثابت به یک منبع ولتاژ متغیر می باشد. چاپر DC وسیله ای است که مستقیمأ DC را به DC تبدیل می کند. چاپر می تواند به جهت افزایش یا کاهش پله ای ولتاژ منبع DC بکار گرفته شود. از اینرو می توان چاپرها را به دو دسته سوئیچر کاهنده و سوئیچر افزاینده تقسیم کرد.


شکل ( 2-2 ) چاپر کاهنده


شکل ( 3-2 ) چاپر افزاینده

5

شکل ( 2-2 ) یک چاپر کاهنده ( کاهش پله ای ) را نشان می دهد. با باز و بسته شدن سوئیچ ولتاژ دو سر بار صفر یا Vin می شود. در اینجا کلید می تواند یک MOSFET قدرت یا BJT قدرت یا تریستور قدرت با کموتاسیون اجباری باشد.
از چاپر می توان جهت بالا بردن ولتاژ DC استفاده کرد که در شکل ( 3-2 ) با نام چاپر افزاینده ( افزایش پله ای) نشان داده شده است. هنگامی که سوئیچ بسته است انرژی در سلف ذخیره می شود و زمانیکه سوئیچ باز میشود انرژی ذخیره شده در سلف به بار منتقل می شود و جریان سلف کاهش می یابد.
اگر یک خازن بزرگ همانطوری که با خط چین در شکل نشان داده شده است متصل شود ولتاژ خروجی پیوسته خواهد بود.
چاپرها دو نوع عملکرد متفاوت دارند :
1- عملکرد فرکانس ثابت. در این روش فرکانس چاپر ثابت نگه داشته می شود و زمان بودن کلید تغییر داده می شود. پهنای پالس در این روش تغییر می کند و این نوع کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) نام دارد.
2- عملکرد فرکانس متغییر. در این حالت فرکانس چاپر تغییر می کند و زمان روشن و خاموش بودن ثابت نگه داشته می شود. این روش مدولاسیون فرکانس نام دارد. در این روش فرکانس باید در محدوده وسیعی تغییر یابد تا رنج کاملی از ولتاژ خروجی را داشته باشیم که بدلیل هارمونیکها یی با فرکانسهای غیر قابل پیش بینی طراحی ف یلتر آن دشوار می شود
 
با اجازه
یکم الکترونیک صنعتی خودم گفتم این مبدل رو تحلیل کنم شاید بدرد کسی بخوره
ضمیمه:

برا قسمت نمودار جریان سلف مبدل buck(کاهنده) در نیم سیکل مثبت(o<t<kt) زمانی که کلید وصل هست دیود قطع و ولتاژ سلف رو داریم

VL=Vi
در نیم سیکل منفی دیود وصل کلید قطع

VL=Vi-Vo
جریان سلف میشود
VL=l . di/dt
از ولتاژ سلف انتگرال میگیریم تا جریان سلف بدست بیاد
IL=VL/L
در نیم سیکل مثبت VL=Vo بود . جریانش میشه IL=Vi/L که یه مقدار مثبتی هست پس شیب مثبت
اما در نیم سیکل منفی VL=Vi-Vo بود . جریانش میشه IL=(Vi-Vo)/L و از اونجایی که جریان سلف بیکباره تغییر نمیکنه وپیوسته هست سلف با تغییر جریان مخالفت میکنه و این مخالفت رو با یک ولتاژ معکوس دو سر خودش(سلف)نشان میده و شیب در این قسمت منفی میشه
 

Yuri Boyka

عضو جدید
با سلام
دوستان فرق چاپر کاک با چاپر باک-بوست از لحاظ عملی چیه؟
 

a-nasiri

عضو جدید
Dc to DC

Dc to DC

با سلام
مدار جالبی گذاشین اما چیزی که بشتر حس میشه که مورد نیاز باشه هم جریانهای بالاست و هم ولتاژ منفی در جریان بالا البته این چیزیه که بنده حس کردم ضمنا در مدارات مختلف بیشتر حس میشه که نیاز به ولتاژهای قرینه با جریان بالا و اتصال زمین مجزای (ورودی با خروجی) اینها بشتر تو دستگاههی آلمانی هست
در این مورد چه چزی دارید
با سپاس
 

Sajjad70

عضو جدید
[FONT=&quot] سلام.
اگر چه مدار مبدل کاک نسبت به مدار مبدل باک-بوست دارای عناصر بیشتری هست، اما مزایایی نسبت به اون داره، از جمله اینکه ریپل خروجی بسیار کمتر از مدار ساده مبدل باک-بوست هست[/FONT][FONT=&quot].[/FONT]
موفق باشید.
 

Mmshh

عضو جدید
سلام
من باید یه مدار باک با تایمر ۵۵۵ بسازم که با پتانسیومتر بتونم دیوتی سایکل مدارو تغییر بدم, کسی میتونه راهنماییم کنه؟
 
بالا