Boost Dönüştürücüler Nasıl Çalışır?

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Yükseltici dönüştürücü (yükseltici dönüştürücü olarak da adlandırılır), bir giriş DC voltajını, giriş voltajı seviyesinden çok daha yüksek bir seviyeye sahip bir çıkış DC voltajına dönüştürmek için tasarlanmış bir DC'den DC'ye dönüştürücü devresidir.

Bununla birlikte, işlem her zaman P = I x V ilişkisini korur; bu, dönüştürücünün çıkışı giriş voltajını yükselttikçe, çıkışın akımda orantılı olarak bir azalmaya uğradığı ve bu da çıkış gücünün neredeyse her zaman girişe eşit olmasına neden olduğu anlamına gelir. güç veya giriş gücünden daha az.

Boost Dönüştürücü Nasıl Çalışır?

Yükseltici dönüştürücü, temelde iki aktif yarı iletkenle (transistör ve diyot) ve daha yüksek verimlilik için bir kapasitör veya bir indüktör veya her ikisi şeklinde minimum bir pasif bileşenle çalışan bir tür SMPS veya anahtar modlu güç kaynağıdır.

Buradaki indüktör temel olarak voltajı yükseltmek için kullanılır ve kondansatör, anahtarlama dalgalanmalarını filtrelemek ve dönüştürücünün çıkışındaki akım dalgalanmalarını azaltmak için yerleştirilir.

Güçlendirilmesi veya yükseltilmesi gerekebilecek giriş güç kaynağı, piller, güneş panelleri, motor bazlı jeneratörler vb. Gibi herhangi bir uygun DC kaynağından elde edilebilir.
Çalışma Prensibi

Bir yükseltici konvertördeki indüktör, giriş voltajını yükseltmenin önemli rolünü oynar.

Bir indüktörden güçlendirme voltajını aktive etmekten sorumlu hale gelen en önemli husus, içinden aniden indüklenen bir akıma direnme veya buna karşı çıkma özelliğinden ve buna bir manyetik alan yaratma ve ardından manyetik alanı yok etme tepkisi nedeniyledir. alan. Yok etme, depolanan enerjinin serbest kalmasına yol açar.

Yukarıdaki işlem, akımın indüktörde depolanması ve bu depolanmış akımın çıkış boyunca geri EMF biçiminde geri atılmasıyla sonuçlanır.

Bir röle transistör sürücü devresi, bir yükseltici dönüştürücü devresinin harika bir örneği olarak düşünülebilir. Röle boyunca bağlanan geri dönüş diyotu, röle bobininden ters geri EMF'leri kısa devre yapmak ve her KAPALI konuma geçtiğinde transistörü korumak için sokulur.

Bu diyot çıkarılırsa ve transistörün toplayıcı / vericisine bir diyot kapasitör redresörü bağlanırsa, röle bobininden gelen yükseltilmiş voltaj bu kapasitör boyunca toplanabilir.

Yükseltici dönüştürücü blok şeması

Yükseltici dönüştürücü tasarımındaki süreç, her zaman giriş voltajından daha yüksek bir çıkış voltajı ile sonuçlanır.

Dönüştürücü Yapılandırmasını Artırın

Aşağıdaki şekle bakıldığında, standart bir yükseltici dönüştürücü konfigürasyonu görebiliriz, çalışma modeli aşağıda verildiği gibi anlaşılabilir:

Gösterilen cihaz (herhangi bir standart güç BJT veya bir mosfet olabilir) AÇIK duruma getirildiğinde, giriş kaynağından gelen akım indüktöre girer ve giriş kaynağının negatif ucundaki çevrimi tamamlamak için transistörden saat yönünde akar.

Güç dönüştürücü anahtarlama cihazı çalışıyor

Yukarıdaki işlem sırasında, indüktör kendi içinde ani bir akım girişi yaşar ve akışa direnmeye çalışır, bu da bir manyetik alan oluşturarak içindeki akımın bir miktarının depolanmasına neden olur.

Sonraki sırada, transistör KAPALI konuma getirildiğinde, akım iletimi kesilir ve yine indüktör boyunca akım seviyesinde ani bir değişikliği zorlar. İndüktör buna, depolanan akımı geri çekerek veya serbest bırakarak yanıt verir. Transistör KAPALI pozisyonda olduğu için, bu enerji yolunu diyot D boyunca ve gösterilen çıkış terminalleri boyunca bir geri EMF voltajı biçiminde bulur.

Yükseltici dönüştürücüdeki diyotun işlevi

İndüktör bunu, transistör AÇIK modundayken daha önce yaratılmış olan manyetik alanı yok ederek gerçekleştirir.

Bununla birlikte, yukarıdaki enerji serbest bırakma işlemi, giriş besleme voltajının artık indüktör geri emf voltajı ile seri hale geleceği şekilde, zıt bir polarite ile gerçekleştirilir. Ve hepimizin bildiği gibi, tedarik kaynakları seri olarak birleştirildiğinde, net voltajlarının toplanarak daha büyük bir birleşik sonuç üreteceğini biliyoruz.

Aynısı, indüktör deşarj modu sırasında, yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi, indüktör geri EMF voltajı ve mevcut besleme voltajının birleşik sonucu olabilecek bir çıktı üreten bir yükseltici dönüştürücüde de olur.

Bu birleşik voltaj, sonuçta bağlı yüke ulaşmak için diyot D ve kapasitör C boyunca yolunu bulan yükseltilmiş bir çıktı veya yükseltilmiş bir çıktıyla sonuçlanır.

Kondansatör C burada oldukça önemli bir rol oynar, indüktör deşarj modu sırasında kondansatör C serbest bırakılan kombine enerjiyi içinde depolar ve bir sonraki aşamada transistör tekrar KAPALI olduğunda ve indüktör depolama modunda olduğunda, kondansatör C çalışır kendi depolanan enerjisini yüke sağlayarak dengeyi korumak. Aşağıdaki şekle bakın.

Güçlendirici dönüştürücüde PWM ve yükün işlevi

Bu, transistörün hem AÇIK hem de KAPALI dönemlerinde güç elde edebilen bağlı yük için nispeten sabit bir voltaj sağlar.

C dahil değilse, bu özellik iptal edilerek yük için daha düşük güç ve daha düşük verimlilik oranı elde edilir.

Yukarıda açıklanan süreç, transistör belirli bir frekansta AÇIK / KAPALI konuma getirilirken devam eder ve dönüştürme dönüşüm etkisini sürdürür.

Operasyon modları

Bir yükseltici dönüştürücü esas olarak iki modda çalıştırılabilir: sürekli mod ve süreksiz mod.

Sürekli modda, boşaltma işlemi sırasında indüktör akımının asla sıfıra ulaşmasına izin verilmez (transistör KAPALI konumdayken).

Bu, transistörün AÇIK / KAPALI süresi, yük ve kapasitör C boyunca tamamen deşarj olmadan önce, indüktör her zaman giriş beslemesine anahtarlı AÇIK transistör üzerinden hızlı bir şekilde bağlanacak şekilde boyutlandırıldığında gerçekleşir.

Bu, indüktörün sürekli olarak verimli bir oranda yükseltme voltajı üretmesine izin verir.

Kesintili modda, transistör anahtarı AÇIK zamanlaması o kadar geniş olabilir ki, indüktörün tamamen boşalmasına ve transistörün anahtar AÇIK dönemleri arasında hareketsiz kalmasına izin verilebilir, yük ve kapasitör C boyunca büyük dalgalanma voltajları yaratılabilir.

Bu, çıktıyı daha az verimli ve daha fazla dalgalanma ile yapabilir.

En iyi yaklaşım, çıkış boyunca maksimum kararlı voltaj veren transistörün AÇIK / KAPALI süresini hesaplamaktır; bu, indüktörün en iyi şekilde anahtarlandığından emin olmamız gerektiği anlamına gelir, öyle ki her ikisi de çok hızlı bir şekilde açılmayabilir, bu da deşarj olmasına izin vermeyebilir. en uygun şekilde ve ne de çok geç AÇIK konuma getirmeyin, bu da onu verimsiz bir noktadan tüketebilir.

Bir Yükseltme Dönüştürücüsünde Hesaplama, Endüktans, Akım, Gerilim ve Görev Döngüsü

Burada sadece bir yükseltici dönüştürücüyü çalıştırmanın tercih edilen yolu olan sürekli modu ele alacağız, şimdi de sürekli modda bir yükseltici dönüştürücü ile ilgili hesaplamaları değerlendirelim:

Transistör AÇIK fazdayken, giriş kaynağı voltajı ( ) indüktör boyunca uygulanır ve bir akımı indükler ( ) (t) ile gösterilen bir süre boyunca indüktörde birikir. Bu, aşağıdaki formülle ifade edilebilir:

ΔIL / Δt = Vt / L

Transistörün AÇIK durumu sona ermek üzere olduğunda ve transistör KAPALI konuma geçtiğinde, indüktörde oluşması beklenen akım aşağıdaki formülle verilebilir:

ΔIL (açık) = 1 / L 0ʃDT
veya
Genişlik = DT (Vi) / L

D, görev döngüsüdür. Tanımını anlamak için önceki b uck dönüştürücü ile ilgili gönderi

L, Henry'deki indüktörün endüktans değerini gösterir.

Şimdi, transistör KAPALI durumdayken ve diyotun üzerinde minimum voltaj düşüşü sunduğunu ve kapasitör C'nin neredeyse sabit bir çıkış voltajı üretebilecek kadar büyük olduğunu varsayarsak, o zaman çıkış akımı ( ) aşağıdaki ifade yardımıyla çıkarılabilir

Vi - Vo = LdI / dt

Ayrıca, mevcut varyasyonlar ( ) deşarj periyodu sırasında (transistör kapalı durumu) indüktör boyunca meydana gelebilecek olan şu şekilde verilebilir:

ΔIL (kapalı) = 1 / L x DTʃT (Vi - Vo) dt / L = (Vi - Vo) (1 - D) T / L

Konvertörün nispeten sabit koşullarda performans gösterebileceğini varsayarsak, akımın büyüklüğü veya indüktör içinde komütasyon (anahtarlama) döngüsü boyunca depolanan enerjinin sabit veya aynı oranda olduğu varsayılabilir, bu şu şekilde ifade edilebilir:

E = ½ L x 2IL

Yukarıdakiler ayrıca, komutasyon periyodu boyunca veya AÇIK durumunun başlangıcındaki ve KAPALI durumunun sonundaki akımın aynı olması gerektiğinden, mevcut seviyedeki değişimin sonuç değerinin sıfır olması gerektiği anlamına gelir. aşağıda ifade edilmiştir:

ΔIL (açık) + ΔIL (kapalı) = 0

Yukarıdaki formülde ΔIL (açık) ve ΔIL (kapalı) değerlerini önceki türevlerden değiştirirsek, şunu elde ederiz:

IL (açık) - ΔIL (kapalı) = Vidt / L + (Vi - Vo) (1 - D) T / L = 0

Bunu daha da basitleştirmek, aşağıdaki sonucu verir: Vo / Vi = 1 / (1 - D)

veya

Vo = Vi / (1 - D)

Yukarıdaki ifade, bir yükseltici dönüştürücüdeki çıkış voltajının her zaman giriş besleme voltajından daha yüksek olacağını açıkça belirtir (görev döngüsünün tüm aralığı boyunca, 0 ila 1)

Yukarıdaki denklemdeki terimleri yanlar arasında karıştırarak, bir yükseltici dönüştürücü çalışma döngüsünde görev döngüsünü belirlemek için denklem elde ederiz.

D = 1 - Vo / Vi

Yukarıdaki değerlendirmeler bize, doğru bir yükseltici dönüştürücü tasarımını hesaplamak ve optimize etmek için etkili bir şekilde kullanılabilen, yükseltici dönüştürücü işlemlerinde yer alan farklı parametreleri belirlemek için çeşitli formüller verir.

Boost Dönüştürücü Güç Aşamasını Hesapla


Yükseltme Dönüştürücüsü Güç Aşamasını Hesaplamak için aşağıdaki 4 kılavuz gereklidir:

1. Giriş Voltaj Aralığı: Vin (min) ve Vin (max)

2. Minimum Çıkış Voltajı: Vout

3. En Yüksek Çıkış Akımı: Iout (maks.)

4. Yükseltici dönüştürücüyü oluşturmak için kullanılan IC Devresi.
Bu genellikle zorunludur, çünkü veri sayfasında bahsedilmeyen hesaplamalar için belirli ana hatların alınması gerekir.

Bu sınırlamaların normal olarak güç aşamasının yaklaştırılmasına aşina olması durumunda
yer alır.

En Yüksek Anahtarlama Akımının Değerlendirilmesi


Anahtarlama akımını belirlemenin birincil adımı, minimum giriş voltajı için görev döngüsünü (D) bulmak olacaktır. Esas olarak, en yüksek anahtar akımıyla sonuçlandığı için çıplak bir minimum giriş voltajı kullanılır.

D = 1 - {Vin (min) x n} / Vout ---------- (1)

Vin (min) = minimum giriş voltajı

Vout = gerekli çıkış voltajı

n = dönüştürücünün verimliliği, ör. beklenen değer% 80 olabilir

Verimlilik, görev döngüsü hesaplamasına dahil edilir, çünkü dönüştürücünün güç dağılımını da sunması gerekir. Bu tahmin, verimlilik faktörü içermeyen formüle kıyasla daha mantıklı bir görev döngüsü sunar.

Tahminen% 80'lik bir toleransa izin vermemiz gerekiyor (bu, bir destek için pratik olmayabilir)
dönüştürücü en kötü durum verimliliği), dikkate alınmalı veya seçilen dönüştürücünün veri sayfasının Geleneksel Özellikler bölümüne bakılmalıdır.

Dalgalanma Akımının Hesaplanması


En yüksek anahtarlama akımını hesaplamak için sonraki eylem, indüktör dalgalanma akımını bulmak olacaktır.

Dönüştürücü veri sayfasında genellikle belirli bir indüktör veya çeşitli indüktörlerden IC ile çalışmak için bahsedilir. Bu nedenle, indüktörler listesinde tahmin edilen veri sayfasında hiçbir şey sunulmuyorsa, dalgalanma akımını hesaplamak için önerilen indüktör değerini kullanmalıyız.

S Boost Converter Power Stage'i Hesaplamak için bu uygulama notunun seçilmesi.

Delta I (l) = {Vin (min) x D} / f (s) x L ---------- (2)

Vin (min) = en küçük giriş voltajı

D = Denklem 1'de ölçülen görev döngüsü

f (s) = dönüştürücünün en küçük anahtarlama frekansı

L = tercih edilen indüktör değeri

Daha sonra, tercih edilen IC'nin optimum çıktıyı sağlayıp sağlayamayacağının belirlenmesi gerekir.
akım.

Iout (maks) = [I lim (min) - Delta I (l) / 2] x (1 - D) ---------- (3)

I lim (min) = minimum değeri
ilgili anahtarın mevcut kısıtlaması (verilerde vurgulanmıştır
levha)

Delta I (l) = önceki denklemde ölçülen indüktör dalgalanma akımı

D = ilk denklemde hesaplanan görev döngüsü

IC üzerinde karar verilen optimum çıkış akımı için tahmini değer, Iout (maks), sistemin beklenen en büyük çıkış akımının altında ise, gerçekten biraz daha yüksek anahtar akımı kontrollü alternatif bir IC kullanılması gerekir.

Iout (maks.) İçin ölçülen değerin muhtemelen beklenenden daha düşük bir gölge olması koşuluyla, işe alınan IC'yi daha büyük endüktanslı bir İndüktör ile, hala belirtilen seride olduğu zaman uygulayabilirsiniz. Daha büyük bir endüktans, dalgalanma akımını azaltır, bu nedenle belirli IC ile maksimum çıkış akımını artırır.

Belirlenen değer programın en iyi çıkış akımının üzerindeyse, ekipmandaki en büyük anahtar akımı hesaplanır:

Isw (max) = Delta I (L) / 2 + Iout (max) / (1 - D) --------- (4)

Delta I (L) = ikinci denklemde ölçülen indüktör dalgalanma akımı

Iout (maks.), = Tesisatta gerekli olan optimum çıkış akımı

D = daha önce ölçülen görev döngüsü

Aslında optimum akıma, indüktöre, kapalı anahtar (lar) a ek olarak harici diyotlara da karşı koymak gerekir.

İndüktör Seçimi


Bazen veri sayfaları çok sayıda tavsiye edilen indüktör değeri sağlar. Durum buysa, bu aralıkta bir indüktörü tercih etmek isteyeceksiniz. İndüktör değeri ne kadar büyükse, esas olarak azalan dalgalanma akımı nedeniyle artan maksimum çıkış akımıdır.

İndüktör değerini düşürdüğünde, küçültülmüş çözüm boyutu olur. Akımın, endüktansın düşmesiyle hızlanması nedeniyle, Denklem 4'te belirtilen maksimum akımın aksine, indüktörün gerçekten her zaman daha iyi bir akım derecesi içermesi gerektiğini unutmayın.

İndüktör aralığının dağıtılmadığı elemanlar için, aşağıdaki resim uygun indüktör için güvenilir bir hesaplamadır.

L = Vin x (Vout - Vin) / Delta I (L) x f (s) x Vout --------- (5)

Vin = standart giriş voltajı

Vout = tercih edilen çıkış voltajı

f (s) = dönüştürücünün minimum anahtarlama frekansı

Delta I (L) = öngörülen indüktör dalgalanma akımı, aşağıdakilere dikkat edin:

İndüktör dalgalanma akımı, sadece indüktör tanınmadığı için ilk denklemle ölçülemez. Endüktör dalgalanma akımı için bir ses yaklaşımı, çıkış akımının% 20 ila% 40'ıdır.

Delta I (L) = (0,2 - 0,4) x Iout (maks.) X Vout / Vin ---------- (6)

Delta I (L) = öngörülen indüktör dalgalanma akımı

Iout (maks.) = Optimum çıktı
başvuru için gerekli akım

Doğrultucu Diyot Tayini


Kayıpları azaltmak için Schottky diyotlarının gerçekten iyi bir seçim olduğu düşünülmelidir.
Gerekli olduğu düşünülen ileri akım oranı, maksimum çıkış akımıyla aynıdır:

I (f) = Iout (maks.) ---------- (7)

I (f) = tipik
doğrultucu diyotun ileri akımı

Iout (max) = programda önemli olan optimum çıkış akımı

Schottky diyotları, normal derecelendirmeye kıyasla önemli ölçüde daha fazla tepe akım derecesi içerir. Bu nedenle programdaki artan tepe akımı büyük bir endişe kaynağı değildir.

İzlenecek olan ikinci parametre, diyotun güç kaybıdır. Şunları ele almaktan oluşur:

P (d) = I (f) x V (f) ---------- (8)

I (f) = doğrultucu diyotun ortalama ileri akımı

V (f) = doğrultucu diyotun ileri voltajı

Çıkış Voltaj Ayarı

Dönüştürücülerin çoğu, çıkış voltajını dirençli bir bölücü ağ (dahili olabilir) ile tahsis eder.
sabit çıkış voltaj dönüştürücüleri olmalılar).

Atanan geri besleme voltajı, V (fb) ve geri besleme öngerilimi akımı I (fb) ile voltaj bölücü olma eğilimindedir
hesaplanmış.



Dirençli bölücünün yardımıyla akım, belki de geri besleme önyargı akımının yaklaşık yüz katı kadar büyük olabilir:

I (r1 / 2)> veya = 100 x I (fb) ---------- (9)

I (r1 / 2) = direnç bölücüden GND'ye giden akım

I (fb) = veri sayfasından geri besleme öngerilimi akımı

Bu, voltaj değerlendirmesinde% 1'in altındaki yanlışlığı artırır. Akım ayrıca önemli ölçüde daha büyüktür.

Daha küçük direnç değerleriyle ilgili temel sorun, dirençli bölücüde artan güç kaybıdır, ancak alaka düzeyi bir şekilde yükselmiş olabilir.

Yukarıdaki mahkumiyetle, dirençler aşağıda listelendiği gibi çalışır:

R2 = V (fb) / I (r1 / 2) ---------- (10)

R1 = R2 x [Vout / V (fb) - 1] ---------- (11)

R1, R2 = dirençli bölücü.

V (fb) = veri sayfasından geri besleme voltajı

I (r1 / 2) = Denklem 9'da kurulan GND'ye direnç bölücüden kaynaklanan akım

Vout = planlanan çıkış voltajı

Giriş Kapasitör Seçimi


Giriş kondansatörü için en düşük değer tipik olarak veri sayfasında verilir. Bu en düşük değer, anahtarlamalı bir güç kaynağının tepe akım ön koşulunun bir sonucu olarak giriş voltajının sabit kalması için hayati önem taşır.

En uygun yöntem, indirgenmiş eşdeğer seri dirençli (ESR) seramik kondansatörlerin kullanılmasıdır.

Dielektrik elemanın X5R veya daha yüksek olması gerekir. Aksi takdirde, kapasitör DC önyargısı veya sıcaklığı nedeniyle kapasitansının çoğunu düşebilir (bkz. Referans 7 ve 8).

Giriş voltajı gürültülü ise, değer aslında yükseltilebilir.

Çıkış Kapasitör Seçimi

En iyi yöntem, çıkış voltajındaki dalgalanmayı azaltmak için küçük ESR kapasitörlerini bulmaktır. Seramik kapasitörler, dielektrik eleman X5R tipi veya daha verimli olduğunda doğru tiplerdir

Konvertörün harici kompanzasyona sahip olması durumunda, veri sayfasında önerilen en küçük kondansatör değerinin üzerindeki her türlü kapasitör değeri uygulanabilir, ancak kompanzasyonun seçilen çıkış kapasitansı için bir şekilde değiştirilmesi gerekir.

Dahili olarak kompanze edilmiş dönüştürücülerle, tavsiye edilen indüktör ve kapasitör değerlerinin alışması gerekir veya çıktı kapasitörlerini uyarlamak için veri sayfasındaki bilgiler L x C oranıyla benimsenebilir.

İkincil kompanzasyonla, aşağıdaki denklemler, planlanan bir çıkış voltajı dalgalanması için çıkış kapasitör değerlerini düzenlemeye yardımcı olabilir:

Cout (min) = Iout (max) x D / f (s) x Delta Vout ---------- (12)

Cout (min) = en küçük çıkış kapasitansı

Iout (max) = kullanımın optimum çıkış akımı

D = Denklem 1 ile işlenen görev döngüsü

f (s) = dönüştürücünün en küçük anahtarlama frekansı

Delta Vout = ideal çıkış voltajı dalgalanması

Çıkış kondansatörünün ESR'si, aşağıdaki denklemle önceden atanan bir çizgiyi daha fazla dalgalandırır:

Delta Vout (ESR) = ESR x [Iout (maks) / 1 -D + Delta I (l) / 2] ---------- (13)

Delta Vout (ESR) = ESR kapasitörlerinden kaynaklanan alternatif çıkış voltajı dalgalanması

ESR = kullanılan çıkış kapasitörünün eşdeğer seri direnci

Iout (maks) = kullanımın en büyük çıkış akımı

D = ilk denklemde hesaplanan görev döngüsü

Delta I (l) = Denklem 2 veya Denklem 6'dan indüktör dalgalanma akımı

Bir Yükseltme Dönüştürücüsünün Güç Aşamasını Değerlendirmek İçin Denklemler


Maksimum Görev Döngüsü:
D = 1 - Şarap (dak) x n / Vout ---------- (14)

Vin (min) = en küçük giriş voltajı

Vout = beklenen çıkış voltajı

n = dönüştürücünün verimliliği, ör. tahmini% 85

İndüktör Dalgalanma Akımı:


Delta I (l) = Vin (dak) x D / f (s) x L ---------- (15)

Vin (min) = en küçük giriş voltajı

D = Denklem 14'te kurulan görev döngüsü

f (s) = dönüştürücünün nominal anahtarlama frekansı

L = belirtilen indüktör değeri

Belirtilen IC'nin maksimum çıkış akımı:

Iout (maks) = [Ilim (min) - Delta I (l)] x (1 - D) ---------- (16)

Ilim (min) = integral cadının akım sınırının en küçük değeri (veri sayfasında sunulmuştur)

Delta I (l) = Denklem 15'te oluşturulan indüktör dalgalanma akımı

D = Denklem 14'te tahmin edilen görev döngüsü

Uygulamaya özel maksimum anahtar akımı:

Isw (maks) = Delta I (l) / 2 + Iout (maks.) / (1 - D) ---------- (17)

Delta I (l) = Denklem 15'te tahmin edilen indüktör dalgalanma akımı

Iout (maks.), = Yardımcı programda gereken olası en yüksek çıkış akımı

D = Denklem 14'te hesaplanan görev döngüsü

İndüktör Yaklaşımı:

L = Vin x (Vout - Vin) / Delta I (l) x f (s) x Vout ---------- (18)

Vin = ortak giriş voltajı

Vout = planlanan çıkış voltajı

f (s) = dönüştürücünün en küçük anahtarlama frekansı

Delta I (l) = öngörülen indüktör dalgalanma akımı, bakınız Denklem 19

İndüktör Dalgalanma Akım Değerlemesi:

Delta I (l) = (0,2 - 0,4) x Iout (maks.) X Vout / Vin ---------- (19)

Delta I (l) = öngörülen Endüktör dalgalanma akımı

Iout (max) = kullanımda önemli olan en yüksek çıkış akımı

Doğrultucu Diyotun Tipik İleri Akımı:

I (f) = Iout (maks.) ---------- (20)

Iout (maks) = yardımcı programa uygun optimum çıkış akımı

Doğrultucu Diyotta Güç Kaybı:

P (d) = I (f)
x V (f) ---------- (21)


I (f) = doğrultucu diyotun tipik ileri akımı

V (f) = doğrultucu diyotun ileri voltajı

Çıkış Gerilimi Konumlandırması için Dirençli Bölücü Ağı kullanarak Akım:

I (r1 / 2)> veya = 100 x I (fb) ---------- (22)

I (fb) = veri sayfasından geri besleme öngerilimi akımı

FB Pin ve GND Arasındaki Direnç Değeri:

R2 = V (fb) / I (r1 / 2) ---------- (23)

FB pini ve Vout Arasındaki Direnç Değeri:

R1 = R2 x [Vout / V (fb) - 1] ---------- (24)

V (fb) = veri sayfasından geri besleme voltajı

I (r1 / 2) = akım
GND'ye dirençli bölücü nedeniyle, Denklem 22'de anlaşılmıştır

Vout = çıkış voltajından sonra aranır

En Küçük Çıkış Kapasitansı, aksi takdirde veri sayfasında önceden atanır:

Cout (min) = Iout (maks.) X D / f (s) x Delta I (l) ---------- (25)

Iout (maks) = programın mümkün olan en yüksek çıkış akımı

D = Denklem 14'te hesaplanan görev döngüsü

f (s) = dönüştürücünün en küçük anahtarlama frekansı

Delta Vout = beklenen çıkış voltajı dalgalanması

ESR Nedeniyle Aşırı Çıkış Gerilimi Dalgalanması:

Delta Vout (esr) = ESR x [Iout (maks) / (1 - D) + Delta I (l) / 2 ---------- (26)

ESR = kullanılan çıkış kapasitörünün paralel seri direnci

Iout (max) = kullanımın optimum çıkış akımı

D = Denklem 14'te belirlenen görev döngüsü

Delta I (l) = Denklem 15 veya Denklem 19'dan indüktör dalgalanma akımı


Önceki: Bu Elektrikli Scooter / Çekçek Devresini Yapın Sonraki: Buck Boost Dönüştürücülerinde İndüktörlerin Hesaplanması