DC-DC áramok szakaszos üzemmódban embedder - s az élet

Tény, hogy ezekben a napokban a folytonos áram mód szinte hasznosabb, mint kibogozhatatlan módban. A szakaszos aktuális üzemmód átalakító működik, ha a terhelés kicsi, és tekintettel arra, hogy a legtöbb mai vezérlők és más chipek nagyon alacsony fogyasztás, az inverter tervezték őket, valószínűleg dolgozni egy mód, amely a téma ezt a cikket - egyébként szükség esetén vagy induktivitás hihetetlen méretű vagy frekvencia megahertz terület számára, ami nem különösebben kényelmes.

Tehát cikkek hős - transzformátor boost konverter működő kis terhelésnél:

Mint már említettük, az átalakító tervezési felhasználásra DCM számlák elsősorban a korlátai tökéletlen világban. Mert azt feltételezzük, hogy nem kap, hogy a tekercs induktivitása nagyobb, mint 150 uH, frekvencia is, nem emelkedhet 10 kHz, és megetette az akkumulátor trehvoltovoy szükségünk dvenadtsativoltovuyu terhelés, ami fogyaszt 90 mA, azaz csak egy watt teljesítmény. Ki lehet egymástól függetlenül (például ahogy az előző cikkben), hogy megbizonyosodjon arról, hogy egy ilyen átalakító a rendeltetése, hogy működik szakaszos aktuális üzemmódot. Így az adott paraméterek és a kiválasztott terhelési induktivitás kell számítani a kitöltési tényező vezérlőjel ismert frekvenciájú.

Ellentétben CCM, DCM munka ciklus három részből áll:

Az első rész a tranzisztor nyitva van, a jelenlegi a tekercs növekszik, energia tárolódik. A második rész a tranzisztor zárva van, a jelenlegi a tekercsben csökken, az átadott energia a kondenzátor és a terhelés. A harmadik részben a tranzisztor zárva van, az összes energiát a tekercs vége, nem történik semmi.

A fő ötlet DCM számítási lépésben az, hogy az energia a tekercs tárolja a felhalmozási szakaszban (ha a kapcsoló nyitott), a terhelés elegendőnek kell lennie a teljes időszakra. Valójában először is meg kell érteni, és hogy mennyit kell az energia. Ehhez számítsuk ki a terhelhetőség megszorozzuk az aktuális feszültség. Kapunk 12 * 0,09 = 1,08 watt. Watt - egy joule per másodperc. Ez azt jelenti, ki kell számolnunk a paramétereket az időzítés, hogy a második terhelési vittük 1.08 Joule.

Az 1. fázisban áram a tekercs növeli és az energia halmozódik. Itt az egyenlet az aktuális idő függvényében következik alapegyenletének a tekercs, és egy nagyon egyszerű formája:

A tárolt energia a tekercsben formula határozza meg ismeri az iskola:

Ötvözi ezeket az egyenleteket, tudjuk levezetni azt a kifejezést tárolt energia a tekercset, hogy egy bizonyos időpontban, miután a kapcsoló áramkör:

Ez a képlet természetesen csak akkor érvényes, ha a kezdeti tekercs áram nulla, és a DCM így van.

Persze, itt is érdekelt az energia a tekercsben a fázis végén 1. A második szakasz időtartama 1 fejezhető megszorozzuk a kitöltési tényező az időszakban a jelet, vagy hogy ugyanaz, mint elosztjuk a jelentése:

Mint már említettük, a terhelhetőség - energia mennyiségét (joule-ban), át a terhelést másodpercenként. Egy részét az energia át a terhelést időszakra imént érkezett. Mindezek darab egy második lesz, mint az ő időszakokban a vezérlő jel. A ciklusok száma másodpercenként - a sebesség. Azaz, a teljesítmény, amely a terhelés egyenlő

Most lehet, hogy összekapcsolják az összes egyenlet ismert, és a terhelés és a cél ereje, hogy kifejezze a kitöltési tényező függése a többit:

Ez így van, a terek és gyökerek. Behelyettesítve a kapott általános képletű megadott számok az elején (150 uH, 10 kHz-es, 3, a bemeneti / kimeneti 12, a terhelési áram 90 mA) kiszámoltuk a kitöltési tényező 60%. próbálja ki:

És látjuk, csodálatos véletlen. Nem vártam.

Mint látható a fenti egyenletekben, az inverter a DCM - olyan eszköz, amely minden eszközzel próbálja meg fenntartani állandó áramú terhelésnél. Ha a terhelési ellenállás megnő - a feszültség emelkedik. Ha csökkenti - csökken. Nyilvánvalóan. szükség stabilizáció. Mivel zaboristy fajta formula, majd intézkedik a PWM valami nem kívánatos, mert rendszerint már más módon: az inverter úgy van kialakítva, hogy amikor egy állandó munkát adta, hogy töltse be a maximális kapacitás (lehetőleg egy margin); Ebben az esetben, ha a maximális teljesítmény semmilyen mód nincs szükség, ha az elektromos rész csak időszakosan teljesen kikapcsol. Impulzus szélesség moduláció vezérlő jel ebben az esetben nem használják - a kitöltési tényező mindig ugyanaz, és úgy tervezték, hogy a maximális terhelést. Például, vegyünk a már kiszámított átalakító kimeneti feszültség 10 V, amelyhez bevezetni a visszacsatolás:

A Zener dióda D3 egy feszültség stabilizálódásához egy kis kilenc voltot, a bázis-emitter feszültség Q2 nagyjából 10 V. Ha a konverter terhelés alacsony, a kimeneti feszültség meghaladja ezt az értéket, keresztül áram folyik a D3, Q2 tranzisztor nyit, zár kapu tranzisztor a földre és így levágta a kimenetet. Mivel az energiafogyasztás a kondenzátorban tárolt, a kimeneti feszültség csökkenni fog. Ha nem éri el a feszültség stabilizálás, D3 és Q2 zárva vannak, az inverter elkezd dolgozni, és ijesztgetni a kondenzátor és a terhelés több energiát, akkor a kimeneti feszültség ismét emelkedni fognak, és a folyamat - a jelenlegi fenti grafikon jól látható inverter leállítás időszakokban. Nyilvánvaló, hogy mindaddig, amíg a terhelés nem haladhatja meg az erő, amely az inverter képes fizetni, folyamatosan működő, a kimeneti feszültség kerül meghatározásra kizárólag a visszajelzést. Tudod, hogy minden Zener-dióda és önkényesen állítsa be a kimeneti feszültséget.

A fő előnye az a képesség, hogy összegyűjtse a DCM átalakítót, ami kéznél van. Azonban a hátránya, hogy túl.

Először is, egy nagyobb áram gomb - azt látjuk, hogy még egy aktuális terhelés 90 mA csúcs áram alatt amper. Problémák vannak a választás a legfontosabb, kivéve tekercs telítettség.

Másodszor, a kimeneti feszültség hullámosság DCM lényegesen magasabb, mint a CCM. Ez egyaránt hozzájárul az a tény, hogy ebben a módban a legtöbb időt a terhelés tápellátását kizárólag a kondenzátor, és az elv stabilizációs a feszültség be / ki a hálózati színpadon. Tehát bizonyos esetekben szükség lehet, hogy egy további lineáris szabályozót.

Mivel az emberiség igyekszik használni a CCM tervek és átalakítók működő megahertzes frekvencián. de nem mennék bele DCM. Azonban, ha a hatalom a rakomány olyan, hogy a kondenzátor szorzó már nem tudja biztosítani, de az építési CCM-átalakító is nehéz, akkor DCM - az egyetlen választás. Nos, kivéve a transzformátor topológia. 🙂

Összefoglalva, a javasolt eljárás ad valamivel magasabb eredményeket (körülbelül 30%). Figyelembe véve az ellenőrzés elvét az inverter, ez nem hiba, hanem feature. Ahhoz, hogy a „fair” elméletileg optimális szám, ahelyett, hogy a kimeneti feszültség a terhelés szükséges helyettesíteni az önindukciós feszültség - azaz, ha a három voltot azt akarjuk, hogy a 12, meg kell helyettesíteni 9. Az mit jelent ez a következő: mi őszintén sokat várnak energia tekercs kell hozzá az energiaforrás során erőátvitelt a terhelést. Ebben az esetben, a kapott érték elméletileg optimális, de különbözik a valóságtól mintegy 10% -kal a kisebb oldalon. Figyelmen kívül hagyva ezt az elképzelést fentihez ad némi erő árrés, amelynek célja, hogy fedezze a különböző idealitás, hogy amint a szimuláció, és zajlik sikerrel.

By the way, abban az értelemben, elméleti optimum adott számítás érvényes megfordításával átalakító, mert nem önindukciós tekercs EMF adunk a bemeneti feszültség és a teljes energiamennyiséget kizárólag teljesítmény a tekercs tárolja.