Импульсный преобразователь постоянного напряжения. Импульсные преобразователи постоянного напряжения: принципы работы и применение

Как работают импульсные преобразователи постоянного напряжения. Какие бывают типы DC-DC преобразователей. Для чего применяются импульсные преобразователи напряжения. Каковы преимущества и недостатки импульсных преобразователей.

Содержание

Принцип работы импульсных преобразователей постоянного напряжения

Импульсные преобразователи постоянного напряжения (DC-DC преобразователи) предназначены для преобразования одного уровня постоянного напряжения в другой. Их работа основана на периодическом накоплении энергии в магнитном поле катушки индуктивности и последующей передаче этой энергии в нагрузку.

Ключевым элементом импульсного преобразователя является электронный ключ (обычно транзистор), который периодически подключает и отключает источник питания от нагрузки. За счет изменения скважности (отношения длительности импульса к периоду) управляющих импульсов регулируется среднее значение выходного напряжения.

Основные типы импульсных преобразователей постоянного напряжения

Существует несколько основных типов DC-DC преобразователей:


  • Понижающий (Buck) — выходное напряжение ниже входного
  • Повышающий (Boost) — выходное напряжение выше входного
  • Инвертирующий (Buck-Boost) — изменяет полярность напряжения
  • SEPIC — может как повышать, так и понижать напряжение

Выбор типа преобразователя зависит от соотношения входного и требуемого выходного напряжения.

Методы регулирования выходного напряжения в импульсных преобразователях

Для регулирования выходного напряжения в импульсных преобразователях применяются следующие методы:

  • Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — изменение длительности импульсов при постоянной частоте
  • Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ) — изменение частоты импульсов при постоянной длительности
  • Комбинированный метод — одновременное изменение частоты и длительности импульсов

Наиболее распространенным является метод широтно-импульсной модуляции, обеспечивающий высокую эффективность преобразования.

Области применения импульсных преобразователей постоянного напряжения

Импульсные DC-DC преобразователи широко применяются в различных областях:


  • Источники питания электронной аппаратуры
  • Зарядные устройства для аккумуляторов
  • Системы электропитания автомобилей и других транспортных средств
  • Светодиодные драйверы
  • Солнечные инверторы
  • Электроприводы постоянного тока

Их использование позволяет эффективно преобразовывать напряжение с минимальными потерями энергии.

Преимущества импульсных преобразователей постоянного напряжения

Основными преимуществами импульсных DC-DC преобразователей являются:

  • Высокий КПД (до 95% и выше)
  • Малые габариты и вес
  • Возможность как повышения, так и понижения напряжения
  • Низкий уровень пульсаций выходного напряжения
  • Возможность гальванической развязки входа и выхода

Эти преимущества обусловили широкое распространение импульсных преобразователей в современной электронике.

Недостатки импульсных преобразователей постоянного напряжения

К недостаткам импульсных DC-DC преобразователей можно отнести:

  • Более сложная схемотехника по сравнению с линейными стабилизаторами
  • Наличие высокочастотных помех
  • Необходимость применения специальных фильтров
  • Меньшая надежность из-за большего количества компонентов

Однако преимущества импульсных преобразователей в большинстве случаев перевешивают их недостатки.


Основные компоненты импульсного преобразователя постоянного напряжения

Типичный импульсный DC-DC преобразователь содержит следующие основные компоненты:

  • Силовой ключ (транзистор)
  • Катушка индуктивности (дроссель)
  • Диод (для синхронных преобразователей — второй транзистор)
  • Входной и выходной конденсаторы
  • Схема управления (ШИМ-контроллер)
  • Цепи обратной связи

Правильный выбор этих компонентов определяет эффективность и надежность работы преобразователя.

Особенности проектирования импульсных преобразователей постоянного напряжения

При проектировании импульсных DC-DC преобразователей необходимо учитывать ряд факторов:

  • Выбор оптимальной топологии схемы
  • Расчет параметров силовых компонентов
  • Выбор частоты преобразования
  • Разработка цепей обратной связи
  • Обеспечение электромагнитной совместимости
  • Тепловой расчет и выбор системы охлаждения

Грамотное проектирование позволяет создать эффективный и надежный преобразователь с оптимальными характеристиками.


Импульсный преобразователь постоянного напряжения понижающего типа


Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/40529

Title: Импульсный преобразователь постоянного напряжения понижающего типа
Authors: Нгуен Ха Ча Ми
metadata.dc.contributor.advisor: Торгаев, Станислав Николаевич
Keywords: импульсные преобразователи; П- регулятор; ПИ- регулятор; ПИД- регулятор; выходное напряжение; постоянное напряжение; DC/DC switching-power converters; p controller; pi controller; PID controller; output voltage
Issue Date: 2017
Citation: Нгуен Ха Ча Ми Импульсный преобразователь постоянного напряжения понижающего типа : бакалаврская работа / Нгуен Ха Ча Ми ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт неразрушающего контроля (ИНК), Кафедра промышленной и медицинской электроники (ПМЭ) ; науч. рук. С. Н. Торгаев. — Томск, 2017.
Abstract: Импульсные преобразователи постоянного напряжения в постоянное находят широкое применение в системах питания различной аппаратуры. В данной работы рассматривается импульсный преобразователя постоянного напряжения понижающего типа с системой управления, с помощью программы MATLAB/Simulink исследуется влияние коэффициентов П-, ПИ- и ПИД- регуляторов на выходные напряжения схемы понижающего преобразователи постоянного напряжения.
DC/DC switching-power converters are widely used in electric power systems of various equipment. In this paper we consider the influence of P, PI and PID Controllers on the output voltages of the buck DC-DC converter by using program MATLAB / Simulink.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/40529
Appears in Collections:Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Особенности расчета силового дросселя для импульсных преобразователей постоянного напряжения

eaDonNTU, Donetsk >

Научные труды ДонНТУ >
Серія: Електротехніка та енергетика >
Випуск 112 >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://ea.donntu.org/handle/123456789/10624

Title: Особенности расчета силового дросселя для импульсных преобразователей постоянного напряжения
Authors: Ковалёв, Евгений Борисович
Шавёлкин, Александр Алексеевич
Мирошник, Денис Николаевич
Kovalev, E.B.
Shavelkin, А.A.
Miroshnik, D.N.
Keywords: силовой дроссель
импульсный преобразователь
постоянное напряжение
Issue Date: 2006
Publisher: ДонНТУ
Citation: Ковалев, Е. Б. Особенности расчета силового дросселя для импульсных преобразователей постоянного напряжения / Е. Б. Ковалев , А. А. Шавелкин, Д. Н. Мирошник // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Електротехніка і енергетика. — 2006. — Вип. 112. — С. 58-62.
Abstract: В последнее время импульсные преобразователи постоянного напряжения находят широкое применение в электроприводах постоянного тока и, как промежуточные преобразователи — в электроприводах переменного тока. Эффективность применения подобных преобразователей во многом зависит от характеристик дросселя, который входит в состав преобразователя.
Description: In work is presented the design procedure of power losses of the power choke, wich is a part DC-DC converter. The given technique considers changes of losses in steel and losses in copper at work of a magnetic element on the raised non-standard frequency (up to 10 kHz). Besides in work is described the technique of designing of the choke, made from a condition of reception a minimum of losses.
URI: http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/10624
Other Identifiers: УДК 621.314
Appears in Collections:Випуск 112
Научные публикации секции Электромеханика
Статті кафедри ГЕА
Научные труды сотрудников кафедры «Электротехника»
Публикации сотрудников кафедры ЕАПУ

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

 

5. Импульсные преобразователи постоянного напряжения

Рисунок 5.1

ИППН предназначены для изменения значения постоянного напряжения. Они служат для питания нагрузки постоянным напряжением UН, отличающиеся от напряжения источника питания Е. При этом иногда необходимо стабилизировать U

н при изменении Е и тока нагрузки или изменять Uн по определенному закону независимо от Е.

Выходное напряжение таких преобразователей характеризуется последовательностью импульсов прямоугольной формы с длительностью tи и паузой tп (рисунок 5.1), амплитуда которых близка к Е, а среднее значение выходного напряжения Uн.

В основе принципа действия ИППН лежит ключевой режим работы регулирующего полупроводникового прибора, осуществляющего периодическое подключение источника питания Е к выходной цепи преобразователя.

5.1. Методы импульсного регулирования постоянного напряжения

Регулирование выходного напряжения ИППН осуществляется импульсными методами путем изменения параметров выходных сигналов. Наибольшее применение нашли широтно-импульсный, частотно-импульсный методы и их комбинация.

Широтно-импульсный метод регулирования (ШИР) осуществляется изменением длительности (ширины) выходных импульсов t

и при неизменном периоде их следования T=const; . Среднее значение выходного напряжения преобразователя при ШИР:

, (5.1)

где — коэффициент регулирования.

В соответствии с этой формулой диапазон регулирования выходного напряжения ИППН с ШИР составляют от нуля (tи =0; γ=0) до Е (tи =T; γ=1).

Рисунок 5.2

Частотно-импульсное регулирование (ЧИР) производится за счет изменения частоты следования выходных импульсов при неизменной их длительности tи =const. Регулировочные возможности преобразователя характеризуются соотношением: (5.2)

Выходному напряжению Е соответствует предельная частота следования импульсов, равная , а нулевому выходному напряжению .

Совместное применение ШИР и ЧИР заключается в изменении двух параметров выходных импульсов tи и и называется комбинированным.

Рассмотрим наиболее распространенные принципы построения схем ИППН (рисунок 5.2.а). Регулирующий элемент условно покажем в виде ключа, функцию которого обычно выполняет тиристор или силовой транзистор. В выходную цепь входит нагрузка Zн активно-индуктивного характера и при необходимости сглаживающий дроссель Lф. Иногда применяются более сложные сглаживающие фильтры, например Г — образный LC фильтр. Диод VD0 предназначен для создания контура протекания тока нагрузки при разомкнутом ключе К.

Рассмотрим процессы протекающие в таком преобразователе. На интервалах включенного состояния ключа t1-t2, t3-t4, t5-t6 напряжение подключается ко входу сглаживающего фильтра , Uвых=Е, диод VD0 закрыт. Через нагрузку протекает ток iн по цепи (+Е)-К- Lф-Zн –(-Е). На интервалах отключенного состояния ключа t2-t3, t4-t5 связь выходной цепи с источником питания отсутствует, однако ток через нагрузку продолжается. Он поддерживается энергией, накопленной реактивными элементами – дросселем Lф и индуктивностью нагрузки Lн и замыкается через VD0 вследствие чего Uвых=0. Без учета падений напряжения на активных сопротивлениях дросселя Lф и подводящих проводом Uн=Uвых , определяется средним значением Uвых(t) и находится по формулам 4.1 и 4.2. Ток iн состоит из участков экспонент нарастания и спадания с постоянной времени . Среднее значение тока .

При переходе к большим мощностям нагрузки (свыше 100кВт) возникают трудности в построении преобразователей по рассмотренной схеме. Они вызваны большими токами , и необходимостью применения большого числа параллельно включенных тиристоров. Кроме того, трудно осуществима конструкция дросселя с большой индуктивностью. ИППН большой мощности выполняют по многотактному принципу, основанному на параллельном включении Т-отдельных преобразователей, работающих на общую нагрузку от общего источника постоянного тока.

Импульсные и линейные преобразователи

Импульсный преобразователь напряжения

Для трансформации напряжения из одного уровня в другой применяются импульсные преобразователи постоянного напряжения, в работе которых используются индуктивные накопители. В таких конверторах мощность на выходе регулируются благодаря изменениям временного промежутка воздействия на нагрузку одним из двух способов:

• частотно-импульсным;

• широтно-импульсным.

Принцип действия импульсного повышающего преобразователя напряжения состоит в создании такого режима транзистора, во время которого вся цепь подачи мощности в нагрузку будет периодически прерываться. Таким образом, импульсный преобразователь 24 12 позволяет упорядочить колебания продолжительности выходящих импульсов при их неизменяющемся периоде изменения. Однотактный импульсный преобразователь напряжения может работать в диапазоне мощностей от 0 до 100 Вт. Если же требуется устройство большей мощности, то применяют многотактный импульсный преобразователь напряжения.

Импульсный преобразователь dc dc

Во всех типах импульсных преобразователей dc dc открывание полупроводниковых ключей происходит во время передачи на транзистор специальных импульсов, с последующим запиранием этих транзисторов, в том числе и за счет возникающего напряжения от перезарядки конденсатора. Поэтому коммутирующий блок в таких конверторах отличается от таких же устройств в независимых инверторах.

Как правило, импульсный преобразователь dc dc помогает на нагрузке осуществить контроль за постоянным напряжением во время подключения к электросети постоянного тока за счет регулирования снижения напряжения на открытом полупроводниковом ключе. В этом случае небольшие показатели тока позволяют установить высокий уровень коэффициента полезного действия (КПД), достигающего 90-95%, импульсного конвертора постоянного напряжения при небольших размерах и весе. Такие показатели считаются существенными преимуществами, поэтому импульсный преобразователь нашел широкое применение в таких конструкциях, в которых изначально источником тока является контактная сеть, батарейки, аккумуляторы.   

Импульсный повышающий преобразователь с 12 В на 220 В

Очень часто возникают ситуации, когда отсутствует источник электропитания, но необходимо запитать бытовые электроприборы, например, от сети автомобиля. В этом случае используют импульсный повышающий преобразователь. Существует много схематических конструкций, в которых импульсный преобразователь 12 220 работает на повышенной частоте питающего напряжения. К такому импульсному повышающему преобразователю могут подсоединяться любые бытовые приборы, работающих на частоте 50 Гц, мощность которых не превышает максимальную и имеет защиту от перегрузки в сети по напряжению. Такое решение имеет свои преимущества, среди которых основные:

• длительный режим работы даже при максимальной загруженности;

• регулирование выходной мощности происходит автоматически;

• за счет повышенного КПД достигается высокая надежность и нормальный режим работы устройства.  

Широтно-импульсный преобразователь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Широтно-импульсный преобразователь

Cтраница 1

Широтно-импульсный преобразователь осуществляет преобразование кодовых сигналов из диапазона чисел от 0 до 256 в длительность импульсов. Причем если на входе нуль, то на выходе формируется импульс отрицательной полярности и максимальной длительности, равной периоду следования импульсов широтно-импульсного преобразователя. При сигнале на входе, равном 256, формируется положительный импульс максимальной длительности; при сигнале на входе, равном 128, на выходе широтно-импульсного преобразователя формируются за период два разнополярных импульса одинаковой длительности.  [1]

Реверсивные широтно-импульсные преобразователи ( с быстродействующими полупроводниковыми управляющими устройствами) превосходят по своим динамическим качествам известные схемы реверсивных управляемых выпрямителей с совместным и раздельным управлением, так как не требуют фильтра для ограничения скорости изменения управляющего сигнала на входе и не имеют паузы между работой выпрямителей разного знака и сопутствующего ей размыкания контура регулирования.  [2]

Широтно-импульсные преобразователи постоянного напряжения подразделяют на нереверсивные и реверсивные.  [3]

Широтно-импульсные преобразователи постоянного напряжения подразделяют на нереверсивные и реверсивные. Последние представляют собой автономные мостовые инверторы напряжения, широко используемые для регулирования электроприводов. Нереверсивные преобразователи в свою очередь подразделяют на последовательные и параллельные.  [4]

Применение широтно-импульсных преобразователей для управления торможением придает новые качества режиму электродинамического торможения. Изменяя скважность замыкания накоротко сопротивления тормозного реостата, можно управлять тормозным током, а следовательно, и тормозным моментом в широких пределах.  [5]

В качестве широтно-импульсного преобразователя используется тиристорный преобразователь с одной ветвью коммутации.  [7]

В качестве широтно-импульсного преобразователя в схеме применяется тиристорный преобразователь с двумя ветвями коммутации.  [9]

Характерная особенность нереверсивного широтно-импульсного преобразователя постоянного тока состоит в том, что он преобразует плавно изменяющийся входной сигнал в последовательность импульсов напряжения постоянной амплитуды и полярности, но разной длительности. Здесь Rm и LH — активное сопротивление и индуктивность нагрузки; П — тиристорный преобразователь постоянного тока; ШИМ — широтно-импульсный модулятор; Дг — диод, шунтирующий нагрузку; V — напряжение источника электрической энергии; % — напряжение управления; / н М 2 — ток нагрузки, / 1 — ток, протекающий через нагрузку в интервале времени O t tn — iz — ток, протекающий через нагрузку в интервале времени tu t T; tu — длительность импульса напряжения; Т — период коммутации; ts / T — скважность импульсов напряжения.  [10]

Модуляция в широтно-импульсных преобразователях может осу ществляться на постоянной или переменной несущей частоте.  [11]

Таким образом, широтно-импульсный преобразователь является звеном существенно нелинейным, а следовательно, для моделирования импульсных систем необходимо иметь возможность осуществлять имитацию на аналоговых машинах генераторов импульсов и широтно-импульсных модуляторов.  [12]

Регулятор состоит из таристорного широтно-импульсного преобразователя постоянного тока, необходимой контактной аппаратуры и устройства управления. В качестве широтно-импульсного преобразователя используется преобразователь, выполненный по схеме несимметричного тиристорного триггера.  [13]

Весьма важными областями применения широтно-импульсного преобразователя является привод станков и привод грузоподъемных механизмов на морских судах.  [14]

Кроме того, у широтно-импульсных преобразователей отсутствуют ограничения по разрешающей способности, характерные для управляемых выпрямителей при фазовом управлении ( проводящий вентиль не может быть заперт в любой момент времени), что важно при конструировании электроприводов, оптимальных по быстродействию.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

1.1 Импульсные преобразователи постоянного напряжения (общие сведения). Плавный пуск двигателя постоянного тока по системе «Широтно-импульсный преобразователь — двигатель постоянного тока»

Похожие главы из других работ:

Диагностика элементов автоматической системы управления на устойчивость работы

1.1 Общие сведения

Любой технологический процесс характеризуется физическими величинами, называемыми показателями процесса. Совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технологического процесса в каком-либо устройстве или системе…

Методы и техническое обеспечение контроля качества

1.1 Общие сведения

Для определения концентрации вещества, его плотности и количества применяются в исследованиях физико-химические методы количественного анализа. К ним относятся фотометрические методы…

Методы и техническое обеспечение контроля качества

2.1 Общие сведения

Кислотно-основное титрование позволяет решать задачи определения щелочности или кислотности в растворах. С помощью этого метода можно анализировать лекарственные вещества, устанавливать доброкачественность продуктов питания (например…

Методы и техническое обеспечение контроля качества

3.1 Общие сведения

Вода, как никакой другой продукт питания, поддерживает постоянный обмен веществ между живым организмом и внешней средой его обитания. Без пищи можно прожить несколько недель, без воды — считанные дни. В растениях содержится примерно 50-70% воды…

Метрологическое обеспечение измерений биопотенциалов

1.1 Общие сведения

Методы неразрушающего контроля основываются на наблюдении, регистрации и анализе результатов взаимодействия физических полей (излучений) или веществ с объектом контроля, причем характер этого взаимодействия зависит от химического состава…

Проектирование газовой силовой системы управления, работающей в пропорциональном режиме

1. Общие сведения

Пневматические и газовые исполнительные устройства находят широкое применение в системах управления малогабаритными летательными аппаратами…

Проектирование и расчет режущего инструмента

3.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Фрезы — лезвийный элемент для обработки, с вращательным главным движением — резания инструмента, без возможности изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи…

Разработка технологии сварки газопровода низкого давления из труб диаметром 219 мм

2.1 Общие сведения

Сталь является основным конструкционным материалом для изготовления машин и конструкций газопроводов и.т.д…

Расчет диска компрессора газотурбинного двигателя

1 Общие сведения

Диски компрессоров и турбин — это наиболее ответственные элементы конструкций газотурбинных двигателей. От совершенства конструкций дисков зависят надежность, легкость конструкций авиационных двигателей в целом…

Расчет и проектирование привода ленточного конвейера

1. Общие сведения

Спроектированный привод, состоит из — двухступенчатого редуктора, электродвигателя, передающего вращение к редуктору через плоскоременную передачу общего назначения, цепной передачи, на выходе…

Система автоматического управления электротермической линии ЭЛТА 8/45

1.1 Общие сведения

1.1.1 Полное наименование системы управления Автоматизированная система управления электротермической линией ЭЛТА 8/45 (Далее АСУ ЭЛТА)…

Система зажигания карбюраторных двигателей

1 Общие сведения

Система зажигания служит для обеспечения надежного воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя в нужный момент и изменения момента зажигания (угла опережения) в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя…

Технология бетонных и железобетонных изделий

3.1 Общие сведения

Для изготовления тонкостенных железобетонных конструкций применяют мелкозернистых бетон, не содержащий щебня. Его еще называют цементно-песчаным бетоном. Армируя этот бетон стальными сетками…

Технология производства агломерата на аглофабрике №2 ОАО»ММК»

1. Общие сведения

Необходимость строительства аглофабрики №2 и включения ее в технологическую цепочку металлургического производства ММК была обусловлена качественными характеристиками железных руд, залегавших в нижних горизонтах месторождения г. Магнитной…

Технология производства минеральной ваты и изделия из неё

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Импульсный преобразователь напряжения dc. Обзор регулируемых преобразователей напряжения (стабилизаторов, DC-DC конвертеров)


Импульсные DC-DC преобразователи предназначены для как для повышения, так и для понижения напряжения. С их помощью можно с минимальными потерями преобразовать 5 вольт, например, в 12, или 24, либо и наоборот. Также существуют высоковольтные DC-DC преобразователи, они способны из относительно малого напряжения (5-12 вольт) получить весьма существенную разность потенциалов в сотни вольт. В этой статье рассмотрим сборку именно такого преобразователя, напряжение на выходе которого можно регулировать в пределах 60-250 вольт.


В её основе лежит распространённый интегральный таймер NE555. Q1 на схеме – полевой транзистор, можно использовать IRF630, IRF730, IRF740 или любые другие, рассчитанные на работу с напряжением выше 300 вольт. Q2 – маломощный биполярный транзистор, смело можно ставить BC547, BC337, КТ315, 2SC828. Дроссель L1 должен иметь индуктивность 100 мкГн, однако, если такого под рукой нет, можно ставить дроссели в пределах 50-150 мкГн, это не скажется на работе схемы. Легко изготовить дроссель самому – намотать 50-100 витков медного провода на ферритовое колечко. Диод D1 по схеме FR105, вместо него можно ставить UF4007 или любой другой быстродействующий диод на напряжение не меньше 300 вольт. Конденсатор С4 обязательно должен быть высоковольтным, как минимум 250 вольт, можно больше. Чем больше будет его ёмкость – тем лучше. Также желательно параллельно ему поставить плёночный конденсатор небольшой ёмкости для качественной фильтрации высокочастотных помех на выходе преобразователя. VR1 – подстроечный резистор, с помощью которого регулируется напряжение на выходе. Минимальное напряжение питания схемы – 5 вольт, самое оптимальное 9-12 вольт.

Изготовление преобразователя

Схема собирается на печатной плате размерами 65х25 мм, файл с рисунком платы к статье прилагается. Можно взять текстолит размером больше, чем сам рисунок, чтобы по краям осталось место для крепления платы в корпусе. Несколько фотографий процесса изготовления:


После травления плату обязательно нужно залудить и проверить на замыкание дорожки. Т.к. на плате присутствует высокое напряжение, между дорожками не должно быть никаких металлических заусенцев, иначе возможен пробой. В первую очередь на плату впаиваются мелкие детали – резисторы, диод, конденсаторы. Затем микросхема (её лучше установить в панельку), транзисторы, подстроечный резистор, дроссель. Для удобства подключения к плате проводов я рекомендую поставить винтовые клеммники, места для них на плате предусмотрены.


Скачать плату:

(cкачиваний: 240)

Первый запуск и настройка

Перед запуском обязательно нужно проверить правильность монтажа, прозвонить дорожки. Подстроечный резистор установить в минимальное положение (движок должен быть на стороне резистора R4). После этого можно подавать на плату напряжение, включив последовательно с ней амперметр. На холостом ходу ток потребления схемы не должен превышать 50 мА. Если он укладывается в норму, можно аккуратно поворачивать подстроечный резистор, контролируя напряжение на выходе. Если всё нормально – подключить к высоковольтному выходу нагрузку, например, резистор 10-20 кОм и ещё раз протестировать работу схемы, уже под нагрузкой.
Максимальный ток, который может выдать такой преобразователь составляет примерно 10-15 мА. Использовать его можно, например, в составе ламповой техники для питания анодов ламп, либо же зажигать газоразрядные или люминесцентные индикаторы. Основной вариант применения – миниатюрный электрошокер, ведь напряжение 250 вольт на выходе ощутимо для человека. Удачной сборки!

LM2596 — понижающий преобразователь постоянного тока, он выпускается часто в виде готовых модулей, около 1 доллара ценой (в поиске LM2596S DC-DC 1.25-30 В 3A). Заплатив же 1,5 доллара, на Али можно взять похожий модуль с LED индикацией об входном и выходном напряжении, выключение выходного напряжения и точной настройкой кнопками с отображением значений на цифровых индикаторах. Согласитесь — предложение более чем заманчивое!

Ниже приводится принципиальная схема данной платы преобразователя (ключевые компоненты отмечены на картинке в конце). На входе есть защита от переполюсовки — диода D2. Это позволит предотвратить повреждения регулятора неправильно подключенным входным напряжением. Несмотря на то, что микросхема lm2596 может обрабатывать согласно даташита входные напряжения вплоть до 45 В, на практике входное напряжение не должно превышать 35 В при длительном использовании.

Для lm2596, выходное напряжение определяется уравнением, приведённым ниже. Резистором R2 выходное напряжение можно регулировать в пределах от 1.23 до 25 В.

Хотя микросхема lm2596 рассчитана на максимальный ток 3 А непрерывной работы, малая поверхность фольги-массы не достаточна, чтобы рассеять выделяемое тепло во всём диапазоне работы схемы. Также отметим, что КПД этого преобразователя варьируется весьма сильно в зависимости от входного напряжения, выходного напряжения и тока нагрузки. Эффективность может колебаться от 60% до 90% в зависимости от условий эксплуатации. Поэтому теплоотвод является обязательным, если непрерывная работа идёт при токах более чем 1 А.

Согласно даташиту, конденсатор прямой связи необходимо устанавливать параллельно резистору R2, особенно когда напряжение на выходе превышает 10 В — это нужно для обеспечения стабильности. Но этот конденсатор часто не присутствует на китайских недорогих платах инверторов. В ходе экспериментов были проверены несколько экземпляров DC преобразователей в различных условиях эксплуатации. В итоге пришли к выводу, что стабилизатор на ЛМ2596 хорошо подходит для низких и средних токов питания цифровых схем, но для более высоких значений выходной мощности необходим теплоотвод.

Сегодня в обзоре знаменитый DC-DC повышающий преобразователь напряжения на базе микросхемы MT3608. Плата популярна среди любителей создавать что-то своими руками. Применяется в частности для построения самодельных внешних зарядных устройств (power bank).


Сегодня мы проведем очень детальный обзор, изучим все достоинства и выясним недостатки

Стоит такая плата всего 0,5$, зная, что в ходе обзора предстоят жесткие тесты, которые могут обернуться выходном из строя плат, я купил сразу несколько штук.


Плата весьма неплохого качества, монтаж двухсторонний, если быть точнее почти вся обратная сторона — масса, одновременно играет роль теплоотвода. Габаритные размеры 36 мм * 17 мм * 14 мм


Производитель указывает следующие параметры

1). Максимальный выходной ток — 2А
2). Входное напряжение: 2 В ~ 24 В
3). Максимальное выходное напряжение: 28 В
4). Эффективность: ≤93%
Размер продукта: 36 мм * 17 мм * 14 мм

А схема представлена ниже.

На плате имеется подстроечный многооборотный резистор с сопротивлением 100кОм, предназначен для регулировки выходного напряжения. Изначально, для работы конвертора нужно покрутить переменник 10 шагов против часовой стрелки, лишь после этого схема начнет повышать напряжение, иными словами — до половины переменник крутится вхолостую.

На плате подписан вход и выход, поэтому проблем с подключением не возникнет.
Перейдем непосредственно к тестам.

1) Заявленное максимальное напряжение 28 Вольт, что соответствует реальному значению

2) Минимальное напряжение, при котором плата начинает работу — 2 Вольт, скажу, что это не совсем так, плата сохраняет работоспособность при таком напряжении, но начинает работу от 2,3-2,5 Вольт

3) Максимальное значение входного напряжения составляет 24 Вольт, скажу, что одна из 8 и купленных плат у меня не выдержила такое напряжение на входе, остальные сдали экзамен на отлично.

4) Режим короткого замыкания на выходе. Лабораторный блок питания, от которого питается источник, снабжен системой ограничения по току, при КЗ на выходе потребление с лабораторного БП составляет 5 А (это максимум, что может дать ЛБП). Исходя из этого делаем вывод, что если подключить инвертор например к аккумулятору, то при коротком замыкании последний моментально сгорит — защит от КЗ не имеет. Не имеется также зашита от перегрузки.

6) Что будет, если перепутать полярность подключения. Этот тест хорошо виден в ролике, плата попросту сгорает с дымом, притом сгорает именно микросхема.

7) Ток холостого хода всего 6мА, очень неплохой результат.

8) Теперь выходной ток. На вход подается напряжение 12 Вольт, на выходе 14, т.е разница вход-выход всего 2 Вольт, обеспечены наилучшие условия работы и если с таким раскладом схема не выдаст 2 Ампер, значит при других значениях вход-выход она этого обеспечить не может.

Температурные тесты

P.S. в ходе тестов дроссель начал попахивать лаком и в связи с этим он был заменен на более хороший, по крайней мере диаметр провода нового дросселя раза в 2 толще, чем у родного.

В случае этих тестов на вход платы подается напряжение 12 Вольт, на выходе выставлено 14

Тепловыделение на дросселе, дроссель уже заменен

Тепловыделение на диоде


Тепловыделение на микросхеме


Как видим температура в некоторых случаях выше 100 гр, но стабильна.

Нужно также указать, что в таких условиях работы выходные параметры значительно ухудшаются, что и стоило ожидать.

Как видим при выходном токе 2А, напряжение просаживается, поэтому рекомендую эксплоатировать платку при токах 1-1,2Ампер максимум, при больших значениях теряется стабильность выходного напряжения, а также перегревается микросхема, дроссель и выходной выпрямительный диод.

9) Осциллограмма выходного напряжения, где наблюдаем пульсации. 


Ситуация исправиться если параллельно выходу запаять электролит (35-50Вольт), емкость от 47 до 220мкФ.(можно до 470, больше уже нет смысла)

Рабочая частота генератора около 1,5МГц


Погрешность тестов не более 5%

!
В этой самоделке AKA KASYAN сделает универсальный понижающий и повышающий преобразователь напряжения.

Недавно автор собрал литиевый аккумулятор. А сегодня раскроет секрет, для какой цели он его изготовил.


Вот новый преобразователь напряжения, режим его работы — однотактный.


Преобразователь имеет небольшие габариты и достаточно большую мощность.


Обычные преобразователи делают одно из двух. Только повышают, или только понижают подаваемое на вход напряжение.
Вариант, изготовленный автором может как повысить,


так и понизить входное напряжение до требуемого значения.


У автора имеются различные регулируемые источники питания, с помощью которых он тестирует собранные самоделки.


Заряжает аккумуляторы, да и использует их для различных других задач.


Не так давно появилась идея создания портативного источника питания.
Постановка задачи была такой: устройство должно иметь возможность заряжать всевозможные портативные гаджеты.


От обычных смартфонов и планшетов до ноутбуков и видеокамер, а также справился даже с питанием любимого паяльника автора TS-100.


Естественно можно просто воспользоваться универсальными зарядными устройствами с адаптерами питания.
Но все они питаются от 220В


В случае автора требуется нужен был именно портативный источник различных выходных напряжений.


А таковых в продаже автор не нашел.

Питающие напряжения для указанных гаджетов имеют очень широкий диапазон.
Например смартфонам нужно всего 5 В, ноутбукам 18, некоторым даже 24 В.
Аккумулятор, изготовленный автором, рассчитан на выходное напряжение в 14,8 В.
Следовательно, необходим преобразователь, способный как повышать, так и понижать начальное напряжение.


Обратите внимание, некоторые номиналы указанных на схеме компонентов, отличаются от установленных на плате.


Это конденсаторы.


На схеме указаны эталонные номиналы, а плату автор делал для решения своих задач.
Во-первых, интересовала компактность.


Во-вторых, авторский преобразователь питания позволяет спокойно создать выходной ток в 3 Ампера.


AKA KASYAN большего и не надо.


Связано это с тем, что емкость примененных накопительных конденсаторов небольшая, но схема способна выдать выходной ток до 5 А.

Поэтому схема является универсальной. Параметры зависят от емкости конденсаторов, параметров дросселя, диодного выпрямителя и характеристик полевого ключа.


Замолвим пару слов о схеме. Она представляет собой однотактный преобразователь на базе шим-контроллера UC3843.


Поскольку напряжение от аккумулятора немного больше штатного питания микросхемы, в схему был добавлен 12В стабилизатор 7812 для питания шим-контроллера.


В приведенной схеме данный стабилизатор указан не был.
Сборка. Про перемычки, установленные с монтажной стороны платы.


Этих перемычек четыре, и две из них являются силовыми. Их диаметр должен быть не менее миллиметра!
Трансформатор, вернее дроссель, намотан на желтом кольце из порошкового железа.


Такие колечки можно найти в выходных фильтрах компьютерных блоков питания.
Размеры примененного сердечника.
Внешний диаметр 23,29мм.


Внутренний диаметр 13,59мм.


Толщина 10,33мм.


Скорее всего, толщина намотки изоляции 0,3мм.
Дроссель состоит из двух равноценных обмоток.


Обе обмотки наматываются медной проволокой диаметром 1,2 мм.
Автор рекомендует применять проволоку диаметром немного больше, 1,5-2,0 мм.


Витков в обмотке десять, оба провода наматываются разом, в одном направлении.


Перед установкой дросселя перемычки заклеиваем капроновым скотчем.


Работоспособность схемы заключается в правильной установке дросселя.


Необходимо правильно припаять выводы обмоток.


Просто установите дроссель, как это показано на фото.


Силовой N-канальный полевой транзистор, подойдет практически любой низковольтный.


Ток транзистора не ниже 30А.


Автор использовал транзистор IRFZ44N.


Выходной выпрямитель — это сдвоенный диод YG805C в корпусе TO220.


Важно использовать диоды Шоттки, так как они дают минимальную просадку напряжения (0,3В против 0,7) на переходе, это влияет на потери и нагрев. Их также легко найти в пресловутых компьютерных блоках питания.


В блоках они стоят в выходном выпрямителе.


В одном корпусе — два диода, которые в схеме у автора запараллелены для увеличения проходящего тока.
Преобразователь стабилизирован, имеется обратная связь.

Выходное напряжение задает резистор R3


Его можно заменить на выносной переменный резистор для удобства работы.


Преобразователь также снабжен защитой от короткого замыкания. В качестве датчика тока применен резистор R10.


Это низкоомный шунт, и чем выше его сопротивление тем меньше ток срабатывания защиты. Установлен SMD вариант, на стороне дорожек.


Если защита от КЗ не нужна, то этот узел просто исключаем.


Еще защита. На входе схемы стоит предохранитель на 10А.


Кстати, в плате контроля аккумулятора уже установлена защита от КЗ.


Конденсаторы, применяемые в схеме крайне желательно брать с низким внутренним сопротивлением.


Стабилизатор, полевой транзистор и диодный выпрямитель крепятся к алюминиевому радиатору в виде согнутой пластины.


Обязательно изолируем подложки транзистора и стабилизатора от радиатора при помощи пластиковых втулок и теплопроводящих изолирующих прокладок. Не забываем и про термопасту. А установленный в схеме диод уже имеет изолированный корпус.

Сегодня мы рассмотрим несколько схем несложных, даже можно сказать — простых, импульсных преобразователей напряжения DC-DC (преобразователей постоянного напряжения одной величины, в постоянное напряжение другой величины)

Чем хороши импульсные преобразователи. Во-первых, они имеют высокий КПД, и во-вторых могут работать при входном напряжении ниже выходного. Импульсные преобразователи подразделяются на группы:

  • — понижающие, повышающие, инвертирующие;
  • — стабилизированные, нестабилизированные;
  • — гальванически изолированные, неизолированные;
  • — с узким и широким диапазоном входных напряжений.

Для изготовления самодельных импульсных преобразователей лучше всего использовать специализированные интегральные микросхемы — они проще в сборке и не капризны при настройке. Итак, приводим для ознакомления 14 схем на любой вкус:

Этот преобразователь работает на частоте 50 кГц, гальваническая изоляция обеспечивается трансформатором Т1, который наматывается на кольце К10х6х4,5 из феррита 2000НМ и содержит: первичная обмотка — 2х10 витков, вторичная обмотка — 2х70 витков провода ПЭВ-0,2. Транзисторы можно заменить на КТ501Б. Ток от батареи, при отсутствии нагрузки, практически не потребляется.

Трансформатор Т1 наматывается на ферритовом кольце диаметром 7 мм, и содержит две обмотки по 25 витков провода ПЭВ=0,3.


Двухтактный нестабилизированный преобразователь на основе мультивибратора (VТ1 и VТ2) и усилителя мощности (VТ3 и VТ4). Выходное напряжение подбирается количеством витков вторичной обмотки импульсного трансформатора Т1.

Преобразователь стабилизирующего типа на микросхеме MAX631 фирмы MAXIM. Частота генерации 40…50 кГц, накопительный элемент — дроссель L1.


Можно использовать одну из двух микросхем отдельно, например вторую, для умножения напряжения от двух аккумуляторов.

Типовая схема включения импульсного повышающего стабилизатора на микросхеме MAX1674 фирмы MAXIM. Работоспособность сохраняется при входном напряжении 1,1 вольта. КПД — 94%, ток нагрузки — до 200 мА.

Позволяет получать два разных стабилизированных напряжения с КПД 50…60% и током нагрузки до 150 мА в каждом канале. Конденсаторы С2 и С3 — накопители энергии.

8. Импульсный повышающий стабилизатор на микросхеме MAX1724EZK33 фирмы MAXIM

Типовая схема включения специализированной микросхемы фирмы MAXIM. Сохраняет работоспособность при входном напряжении 0,91 вольта, имеет малогабаритный SMD корпус и обеспечивает ток нагрузки до 150 мА при КПД — 90%.

Типовая схема включения импульсного понижающего стабилизатора на широкодоступной микросхеме фирмы TEXAS. Резистором R3 регулируется выходное напряжение в пределах +2,8…+5 вольт. Резистором R1 задается ток короткого замыкания, который вычисляется по формуле: Iкз(А)= 0,5/R1(Ом)

Интегральный инвертор напряжения, КПД — 98%.

Два изолированных преобразователя напряжения DA1 и DA2, включенных по “неизолированной” схеме с общей “землей”.

Индуктивность первичной обмотки трансформатора Т1 — 22 мкГн, отношение витков первичной обмотки к каждой вторичной — 1:2.5.

Типовая схема стабилизированного повышающего преобразователя на микросхеме фирмы MAXIM.

Li высоковольтный генераторный трансформатор MC105 Pulse DC 3.6V-6V 400KV Converter: Electronics


Характеристика: Этот модуль представляет собой небольшое производство с инверторным преобразователем высокого давления / готовым модулем бустера, входной терминал DC3V-7.2V напряжение может получить 200000 вольт для высокого напряжения постоянного тока (около 1-2 см дуги) на выходе можно использовать как научные эксперименты в средней школе, электронное оборудование, генератор отрицательных ионов, источник высокого напряжения для использования при создании малых наук

Спецификация:
Напряжение: Вход DC3.6-6 В, выход DC 400 кВ — 600 кВ (обратите внимание, что в целях безопасности)
High Тип: импульсный ток
Расстояние биполярного разряда высокого напряжения: 10-20 мм
Линии выходного напряжения Длина: около 100 мм
Длина входного кабеля питания: около 10 мм (красный — положительный)
Размеры: Φ24 * 63 мм

Примечание:
1. Избегайте использования электроэнергии при нагрузке модуля высокого напряжения и высокого напряжения.
2. необходимо отрегулировать подходящее расстояние до стороны высокого напряжения (до того, как электричество, напряжение и емкость аккумулятора будут пропорциональны расстоянию от высоковольтной дуги, используемой при испытании расстояния дуги от короткого до длительного эксперимента, запрещенного за пределами дуги при включении, энергия не может быть высвобождена из-за высокого давления, легко повредить модуль.)
3. Из-за мощности внутренний нагрев не простой, каждое время включения должно контролироваться в течение минуты.
4. Определите, может ли емкость аккумулятора приближаться к максимальной выходной мощности аккумулятора при измерении напряжения дуги.
Если да, то максимальная выходная мощность составляет 6 В.
Две секции литиевой серии малой емкости 7,2 В, измеренное напряжение дуги упало примерно до состояния 4 В, емкость меньшего напряжения понизилась.
Рекомендуется использовать более одной литиевой батареи 2000 мА, 4000 мА в лучших условиях с большим количеством батарей.

Использование:
Обычно используется в высоковольтном генераторе 105, высоковольтном зажигании, обучающих экспериментах

В пакет включено:
1 шт. 3–6 В до 400 кВ Повышающий силовой модуль

(PDF) Преобразователь напряжения в импульс для высокочастотных преобразователей постоянного тока в постоянный

Преобразователь напряжения в импульсный сигнал

для преобразователей постоянного тока в сверхвысокую частоту

Массимилиано Беллони, Эдоардо Бониццони и Франко Малоберти

Департамент электроники

Университет Павии

Via Ferrata, 1 — 27100 Павия — ИТАЛИЯ

Аннотация — В этой работе представлена ​​новая схема управления, в которой

использует преобразователь напряжения во время для реализации высокой коммутации

частоты постоянного тока -Преобразователи постоянного тока.Предлагаемое решение —

, используемое в понижающем преобразователе постоянного тока с частотой 20 МГц. Результаты моделирования

демонстрируют эффективность подхода

, демонстрируя очень быструю нагрузку и переходные процессы регулирования линии

(около 1,5 мкс) при использовании катушки индуктивности

250 нГн и выходного конденсатора 10 мкФ. Моделируемая пиковая мощность

КПД

составляет 90%.

I. ВВЕДЕНИЕ

Быстрый рост рынка портативных приложений с батарейным питанием

, таких как цифровые камеры, персональные цифровые помощники

, сотовые телефоны, MP3-плееры, медицинские системы диагностики

и т. Д.требует все больше и больше

эффективных систем управления питанием. В этой области преобразователи постоянного тока

, [1], играют важную роль в поддержании длительного срока службы батареи

, при этом обеспечивая стабильное напряжение питания

вместе с требуемой мощностью привода. Основными особенностями преобразователей постоянного тока

являются небольшой размер, низкая стоимость

вместе с более быстрой нагрузкой и переходными процессами регулирования линии

, а также высокой энергоэффективностью.В последнее время в портативных приложениях

широко принятая стратегия снижения энергопотребления

состоит в использовании нескольких источников напряжения

для различных функциональных блоков, поэтому необходимо использовать

преобразователей постоянного тока. Есть две возможности уменьшить общую занятость

площади. На

, с одной стороны, используются одноиндукторные несколько выходов

DC-DC преобразователи, [2], [3], а, с другой стороны,

использует высокую частоту переключения.Действительно, увеличение на

последнего в преобразователе постоянного тока позволяет использовать внешние компоненты

меньшего размера (катушка индуктивности и выходной конденсатор)

и более быстрые переходные характеристики нагрузки и регулирования линии.

При использовании традиционных КМОП-технологий (например, затвор с размером затвора 0,5 мкм, длина

) и простых решений ШИМ-управления трудно реализовать стабилизаторы

с частотой переключения выше

3-5 МГц. Это в основном связано с проблемами конструкции операционных усилителей и компараторов

, особенно с

, касающимися энергопотребления и полосы пропускания.

В данной работе представлена ​​новая схема управления DC-DC, в которой

использует преобразователь напряжения во время для реализации понижающего преобразователя постоянного тока с высокой частотой переключения

. Предлагаемое решение

заменяет обычные блоки управления PWM

на преобразователь напряжение-время, таким образом,

позволяет избежать использования операционных усилителей, компараторов напряжения

и генераторов с пилообразными зубьями и обеспечивает очень высокую частоту переключения

.Предложенная схема

использовалась в понижающем преобразователе постоянного тока и смоделирована с использованием

традиционной технологии КМОП 0,5 мкм. В этих условиях

частота переключения составляет 20 МГц, но

, использующая технологию CMOS 0,18 мкм, позволяет использовать более высокие частоты переключения

(до 100 МГц). Следует отметить, что

указывает на то, что предлагаемая схема управления может использоваться в качестве базового блока также для других стратегий управления топологиями преобразователя постоянного тока

.Результаты моделирования на уровне транзистора

демонстрируют эффективность подхода

, демонстрируя очень быструю нагрузку и линейную стабилизацию

переходные характеристики (около 1,5 мкс) вместе с пиковым КПД

до 90% при использовании 250 -nH

индуктивность и выходной конденсатор 10 мкФ.

II. ОПИСАНИЕ ЦЕПИ

На рис. 1 показана блок-схема предлагаемого импульсного преобразователя DC-DC

.Преобразователь напряжение-время (V2T)

, управляемый ведущими часами, в цепи обратной связи управления

обрабатывает ошибку (ε = Vset — V

out) и

через каскад драйвера (DRVR) , управляет переключающим преобразователем постоянного тока

.

Рис. 1. Схема блока высокочастотного импульсного преобразователя постоянного тока

.

На рис. 2 представлена ​​концептуальная схема преобразователя V2T

. Основная идея состоит в том, чтобы получить переменную задержку

между нарастающим фронтом входного синхросигнала и нарастающим фронтом

выходного импульса, которая зависит от приложенного входного напряжения

, Vin.

Когда синхросигнал низкий, p-канальный транзистор

MP1 включен, конденсатор CPN разряжен, напряжение

Vc, bot равно напряжению питания, а выходное напряжение

низкое. Когда тактовый сигнал повышается,

MP1 выключается, n-канальный транзистор MN1 включен

Преобразователи мощности DC-DC с широтно-импульсной модуляцией

Предисловие.

Об авторе.

Список символов.

1 Введение.

1.1 Классификация источников питания.

1.2 Основные функции регуляторов напряжения.

1.3 Соотношение мощностей в преобразователях постоянного тока.

1.4 Передаточные функции постоянного тока преобразователей постоянного тока.

1.5 Статические характеристики регуляторов постоянного напряжения.

1.6 Динамические характеристики регуляторов постоянного напряжения.

1,7 линейные регуляторы напряжения.

1.8 Топологии преобразователей постоянного тока с ШИМ

1.9 Взаимосвязь между током, напряжением, энергией и мощностью.

1.10 Электромагнитная совместимость.

1.11 Резюме.

1.12 Ссылки.

1.13 Контрольные вопросы.

1.14 Проблемы.

2 BuckPWMDC – DCConverter.

2.1 Введение.

2.2 Анализ постоянного тока понижающего преобразователя PWM для CCM.

2.3 Анализ постоянного тока понижающего преобразователя PWM для DCM.

Понижающий преобразователь 2,4 с входным фильтром.

Понижающий преобразователь 2,5 с синхронным выпрямителем.

2,6 понижающий преобразователь с положительной общей топливораспределительной рампой.

2.7 Понижающие преобразователи с индуктором.

2.8 Многофазный понижающий преобразователь.

2.9 Резюме.

2.10 Ссылки.

2.11 Контрольные вопросы.

2.12 Проблемы.

3 Повышающий преобразователь постоянного тока с ШИМ.

3.1 Введение.

3.2 Анализ постоянного тока повышающего преобразователя PWM для CCM.

3.3 Анализ постоянного тока повышающего преобразователя PWM для DCM.

3.4 Двунаправленные понижающие и повышающие преобразователи.

3.5 Повышающие преобразователи с индуктором.

3,6 Двойственность.

3.7 Коррекция коэффициента мощности.

3.8 Резюме.

3.9 Список литературы.

3.10 Контрольные вопросы.

3.11 Проблемы.

4 Понижающий-повышающий преобразователь постоянного тока с ШИМ.

4.1. Введение.

4.2 Анализ постоянного тока пониженно-повышающего преобразователя PWM для CCM.

4.3 Анализ постоянного тока пониженно-повышающего преобразователя PWM для DCM.

4.4 Двунаправленный понижающе-повышающий преобразователь.

4.5 Синтез понижающе-повышающего преобразователя.

4.6 Синтез Boost-Buck (Cuk) преобразователя.

4.7 Неинвертирующие пониженно-повышающие преобразователи.

4.8 Пониженно-повышающие преобразователи с индуктором.

4.9 Резюме.

4.10 Ссылки.

4.11 обзорных вопросов.

4.12 Проблемы.

5 Обратный преобразователь постоянного тока с ШИМ.

5.1 Введение.

5.2 Трансформаторы.

5.3 Анализ постоянного тока обратного преобразователя PWM для CCM.

5.4 Анализ постоянного тока обратного преобразователя PWM для DCM.

5.5 Обратный преобразователь с несколькими выходами.

5.6 Двунаправленный обратный преобразователь.

5.7 Звонок в обратном преобразователе.

5.8 Обратный преобразователь с активным зажимом.

5.9 Двухтранзисторный обратный преобразователь.

5.10 Резюме.

5.11 Ссылки.

5.12 Контрольные вопросы.

5.13 Проблемы.

6 Прямой преобразователь постоянного тока с ШИМ.

6.1 Введение.

6.2 Анализ постоянного тока прямого преобразователя PWM для CCM.

6.3 Анализ постоянного тока прямого преобразователя PWM для DCM.

6.4 Прямой преобразователь с несколькими выходами.

6.5 Прямой преобразователь с синхронным выпрямителем.

6.6 Прямые преобразователи с активным зажимом.

6.7 Двухпозиционный прямой преобразователь.

6.8 Резюме.

6.9 Ссылки.

6.10 Контрольные вопросы.

6.11 Проблемы.

7 Полумостовой преобразователь постоянного тока с ШИМ.

7.1 Введение.

7.2 Анализ постоянного тока полумостового преобразователя PWM для CCM.

7.3 Анализ постоянного тока полумостового преобразователя PWM для DCM.

7.4 Резюме.

7.5 источников.

7.6 Контрольные вопросы.

7.7 Проблемы.

8 Полномостовой преобразователь постоянного тока с ШИМ.

8.1 Введение.

8.2 Анализ постоянного тока полномостового преобразователя PWM для CCM.

8.3 Анализ постоянного тока полномостового преобразователя PWM для DCM.

8.4 Мостовой преобразователь с фазовым управлением.

8.5 Резюме.

8.6 Ссылки.

8.7 Контрольные вопросы.

8.8 Проблемы.

9 Двухтактный ШИМ-преобразователь постоянного тока.

9.1 Введение.

9.2 Анализ постоянного тока двухтактного преобразователя PWM для CCM.

9.3 Анализ постоянного тока двухтактного преобразователя PWM для DCM.

9.4 Сравнение преобразователей постоянного тока в постоянный с ШИМ.

9,5 Резюме.

9.6 Список литературы.

9.7 Контрольные вопросы.

9.8 Проблемы.

10 малосигнальных моделей ШИМ-преобразователей для CCM и DCM.

10.1 Введение.

10.2 Предположения.

10.3 Усредненная модель идеальной коммутационной сети для CCM.

10.4 Усредненные значения коммутируемых сопротивлений.

10,5 Уменьшение модели.

10.6 Усредненная модель большого сигнала для CCM.

10.7 Линейные модели коммутационной сети для цепей постоянного тока и слабых сигналов для CCM.

10.8 Семейство моделей преобразователей ШИМ для CCM.

Модель малосигнального переключателя 10.9 PWM для CCM.

10.10 Моделирование идеальной коммутационной сети для DCM.

10.11 Среднее паразитное сопротивление для DCM.

10.12 Малосигнальные модели преобразователей ШИМ для DCM.

10.13 Резюме.

10.14 Ссылки.

10.15 Контрольные вопросы.

10.16 Проблемы.

11 Характеристики слабого сигнала разомкнутого контура повышающего преобразователя преобразователя для CCM.

11.1 Введение.

11.2 Характеристики постоянного тока.

11.3 Передаточная функция от управления к выходу без обратной связи.

11.4 Задержка в передаточной функции от управления к выходу без обратной связи.

11,5 Восприимчивость к звуку в разомкнутом контуре.

11.6 Входное сопротивление разомкнутого контура.

11.7 Выходное сопротивление разомкнутого контура.

11.8 Отклики на ступеньки разомкнутого контура.

11.9 Резюме.

11.10 Ссылки.

11.11 Контрольные вопросы.

11.12 Проблемы.

12 Управление повышающим преобразователем в режиме напряжения.

12.1 Введение.

12.2 Схема повышающего преобразователя с управлением по напряжению.

12.3 Широтно-импульсный модулятор.

12.4 Передаточная функция модулятора, силового каскада повышающего преобразователя и цепи обратной связи.

12,5 Усилитель ошибки.

12.6 Встроенный однопроводной контроллер.

12.7 Встроенный контроллер с двумя выводами.

12,8 Контурное усиление.

12.9 Передаточная функция управляющего сигнала с замкнутым контуром на выходное напряжение.

12.10 Восприимчивость к звуку с обратной связью.

12.11 Входное сопротивление замкнутого контура.

12.12 Выходное сопротивление замкнутого контура.

12.13 Переходные характеристики замкнутого контура.

12.14 Передаточные функции постоянного тока с обратной связью.

12.15 Резюме.

12.16 Ссылки.

12.17 Контрольные вопросы.

12.18 Проблемы.

13 Управление в токовом режиме.

13.1 Введение.

13.2 Принцип работы ШИМ-преобразователей с режимом управления пиковым током.

13.3 Взаимосвязь между рабочим циклом и крутизной индуктивного тока.

13.4 Нестабильность замкнутой токовой петли.

13,5 Компенсация наклона.

13.6 Эффект выборки и удержания в токовой петле.

13.7 Токовая петля в с -Domain.

13.8 Контур напряжения ШИМ-преобразователей с токовым управлением.

13.9 Коэффициент усиления с прямой связью в преобразователях ШИМ с управлением в режиме тока без компенсации крутизны спада.

13.10 коэффициентов усиления в ШИМ-преобразователях с управлением в режиме тока и компенсацией наклона.

13.11 Передаточные функции по замкнутому контуру с коэффициентом усиления прямой связи.

13.12 Компенсация наклона путем добавления пилообразного изменения к индуктивному току.

13.13 Взаимосвязи для оперативного управления в режиме постоянного тока в режиме тока.

13.14 Резюме.

13.15 Список литературы.

13.16 Контрольные вопросы.

13.17 Проблемы.

13.18 Приложение: Моделирование выборки и хранения.

14 Управление повышающим преобразователем в токовом режиме.

14.1 Введение.

14.2 Функции передачи слабого сигнала без обратной связи.

14.3 Отклик на скачок тока индуктора в разомкнутом контуре.

14.5 Передаточные функции по замкнутому контуру напряжения.

14.6 Переходные характеристики замкнутого контура.

14.7 Функции передачи постоянного тока с обратной связью.

14.8 Резюме.

14.9 Ссылки.

14.10 Контрольные вопросы.

14.11 проблем.

15 Силовые диоды из кремния и карбида кремния.

15.1 Введение.

15.2 Электронные выключатели питания.

15.3 Внутренние полупроводники.

15.4 Внешние полупроводники.

15,5 Кремний и карбид кремния.

15.6 Физическая структура переходных диодов.

15,7 Статический I В Характеристики диода.

15.8 Напряжение пробоя переходных диодов.

15.9 Емкости переходных диодов.

15.10 Обратное восстановление диодов с pn переходом.

15.11 Диоды Шоттки.

15.12 SPICE Модель диодов.

15.13 Резюме.

15.14 Список литературы.

15.15 Контрольные вопросы.

15.16 Проблемы.

16 Силовые полевые МОП-транзисторы из кремния и карбида кремния.

16.1 Введение.

16.2 Физическая структура силовых полевых МОП-транзисторов.

16.3 Принцип работы силовых полевых МОП-транзисторов.

16.4 Определение характеристик силовых полевых МОП-транзисторов.

Характеристики силового полевого МОП-транзистора 16,5.

16.6 Мобильность носителей заряда.

16.7 Эффекты короткого канала.

16,8 Соотношение сторон силовых полевых МОП-транзисторов.

16.9 Напряжение пробоя силовых полевых МОП-транзисторов.

16.10 Напряжение пробоя оксида затвора силовых полевых МОП-транзисторов.

16.11 Устойчивость к дрейфу.

16.12 Достоинства.

16.13 Сопротивление силовых полевых МОП-транзисторов при включении.

16.14 Емкости силовых полевых МОП-транзисторов.

16.15 Формы сигналов переключения.

16.16 SPICE Модель силовых полевых МОП-транзисторов.

16.17 Биполярные транзисторы с изолированным затвором.

16,18 Радиаторы.

16.19 Резюме.

16.20 Ссылки.

16.21 Контрольные вопросы.

16.22 Проблемы.

17 Преобразователи постоянного тока в постоянный с плавным переключением.

17.1. Введение.

17.2 Преобразователи постоянного тока в постоянный с нулевым напряжением.

Квазирезонансный преобразователь постоянного тока ZVS 17,3 понижающий.

17.4 Повышающий квазирезонансный преобразователь постоянного тока ZVS.

17.5 Преобразователи постоянного тока в постоянный с нулевым током.

17.6 Повышающий квазирезонансный преобразователь постоянного тока ZCS.

17.7 Мультирезонансные преобразователи.

17,8 Резюме.

17.9 Список литературы.

17.10 Контрольные вопросы.

17.11 Проблемы.

Приложение A Введение в SPICE.

Приложение B Введение в MATLAB.

Ответы на проблемы.

Индекс.

Преимущества частотно-импульсной модуляции


Популярность импульсных преобразователей напряжения постоянного / постоянного тока в первую очередь обусловлена ​​их эффективным регулированием в широком диапазоне входных напряжений и выходных токов по сравнению с линейными регуляторами. Однако при более низких нагрузках эффективность снижается, поскольку ток покоя самого преобразователя IC становится существенным фактором потерь в системе.

Ведущие производители силовых компонентов теперь предлагают ряд «двухрежимных» переключающих преобразователей, которые автоматически переключаются с популярного метода регулирования с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на метод частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) с заданным пороговым значением тока для повышения эффективности. при малых нагрузках.

В этой статье описывается, как работает PFM, объясняются его преимущества и некоторые недостатки, а затем рассматривается, как некоторые поставщики кремниевых компонентов реализуют эту технику в своих интегрированных микросхемах питания.

ШИМ против ШИМ

ШИМ — не единственный метод регулирования выходной мощности импульсного преобразователя. Вместо изменения рабочего цикла прямоугольного сигнала с фиксированной частотой для регулирования выходной мощности источника питания также можно использовать постоянный рабочий цикл, а затем модулировать частоту прямоугольного сигнала (ЧИМ) для достижения регулирования. Преобразователи постоянного / постоянного напряжения, оснащенные управлением постоянным временем включения или постоянным временем отключения, являются типичными примерами архитектуры ЧИМ.

Вторым примером архитектуры ЧИМ является так называемый гистерезисный преобразователь напряжения, в котором используется простой метод регулирования, при котором полевой МОП-транзистор включается и выключается в зависимости от изменений выходного напряжения, регистрируемых преобразователем.Эту архитектуру иногда называют «регулятором пульсаций» или «регулятором ударов-взрыва», потому что он постоянно переключает выходное напряжение взад и вперед до уровня чуть выше или ниже уставки. Гистерезис используется для обеспечения предсказуемой работы и предотвращения дребезга переключателя. Поскольку гистерезисная архитектура изменяет управляющий сигнал на полевые МОП-транзисторы в зависимости от условий работы схемы, частота переключения меняется. Архитектура

PFM действительно предлагает некоторые преимущества для преобразования постоянного тока в постоянный, включая лучшую эффективность преобразования с низким энергопотреблением, более низкую общую стоимость решения и простые топологии преобразователей, которые не требуют сетей с компенсацией контура управления, но менее популярны, чем устройства PWM из-за с некоторыми заметными недостатками.

Первый — это контроль EMI. Схемы фильтрации для преобразователя с фиксированной частотой спроектировать намного проще, чем схемы для устройства, работающего в широком диапазоне частот. Во-вторых, архитектуры ЧИМ имеют тенденцию к увеличению пульсации напряжения на выходе, что может вызвать проблемы для поставляемого чувствительного кремния. В-третьих, работа PFM на низкой (или даже нулевой) частоте увеличивает время отклика переключающего преобразователя, что может привести к медленному отклику и разочарованию потребителей в некоторых портативных приложениях.

Однако, объединив достоинства архитектуры ШИМ с достоинствами устройства ЧИМ в монолитном «двухрежимном» переключающем преобразователе, производители могут предложить решение с высокой эффективностью во всем рабочем диапазоне. Проблемы EMI, связанные с PFM, в значительной степени смягчаются, поскольку основной причиной таких помех является быстрое переключение при высоких токах и высоких напряжениях, тогда как в двухрежимных микросхемах работа с переменной частотой используется только при слабых токах и низком напряжении. напряжение работы.

Потери энергии в импульсном регуляторе напряжения

Наиболее распространенным методом регулирования напряжения переключающего устройства является использование генератора и ШИМ-контроллера для создания прямоугольной импульсной волны, которая переключает внутренний полевой МОП-транзистор (или полевые МОП-транзисторы в синхронном устройстве) с заданной частотой, обычно исчисляемой сотнями. мегагерцового диапазона. (Более высокие частоты позволяют использовать меньшие магнитные компоненты за счет более серьезных проблем с электромагнитными помехами [EMI].) Выходное напряжение регулятора пропорционально скважности сигнала ШИМ.

В целом методика работает хорошо, но при низких нагрузках эффективность снижается. Чтобы понять, почему, стоит рассмотреть, где происходят потери — энергия, потребляемая на входе регулятора напряжения, которая не передается на выходную нагрузку.

Есть четыре основных источника потерь в импульсном регуляторе. Первый — это динамические потери из-за энергии, используемой для заряда и разряда емкости затвора полевого МОП-транзистора, и они максимальны, когда транзисторы работают на высокой частоте.Эти коммутационные потери возникают, когда ток течет через канал сток-исток, когда на нем имеется значительный перепад напряжения. Другие потери MOSFET возникают при пропускании больших токов через ненулевое сопротивление канала элементов переключения мощности. (Вот почему производители силовых компонентов так усердно работают над снижением «сопротивления включению» своей продукции.)

Помимо переключающих компонентов, пассивные устройства в схемах импульсного стабилизатора также склонны к неэффективности.Для индуктора потери возникают из-за проводимости (в обмотках) и магнитного сердечника. Для конденсаторов потери обычно связаны с эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) компонента и определяются емкостью устройства, его рабочей частотой и током нагрузки.

Есть два способа реализовать импульсный стабилизатор. Инженер может либо сконструировать устройство с нуля, используя дискретные компоненты, либо он может основать источник питания на одной из многих интегральных схем преобразователя, доступных от основных поставщиков полупроводников, таких как Texas Instruments, Linear Technology и Fairchild Semiconductor.Преимущество модуля в том, что процесс проектирования упрощается. (См. Статью TechZone «Регуляторы напряжения постоянного / постоянного тока : как выбрать между дискретной и модульной конструкцией ».)

Однако интегральная схема преобразователя сама вносит свой вклад в общие потери импульсного регулятора. Например, некоторая энергия необходима для обеспечения внутренних токов смещения для усилителей, компараторов и опорных сигналов, но преобладающие потери для ИС связаны с внутренним генератором и схемами возбуждения для контроллера ШИМ.Такие потери относительно незначительны, когда импульсный стабилизатор подвергается высокой нагрузке, но по мере уменьшения нагрузки потери, связанные с переключением и внешними пассивными устройствами, уменьшаются, в то время как потери, связанные с ИС преобразователя, остаются постоянными.

Это представляет собой дилемму для разработчика портативного продукта. Инженеру необходимо управлять бюджетом батареи, поэтому выбор эффективного импульсного регулятора (по сравнению, например, с линейным регулятором) кажется очевидным.(См. Статью TechZone «Методы проектирования для увеличения срока службы литий-ионных аккумуляторов ».) Однако портативные продукты проводят значительные периоды времени в маломощных режимах «ожидания» или «сна», когда потребность в коммутационном преобразователе невысока и он работает относительно неэффективно.

Типичное портативное устройство может потреблять около усилителя при полной работе, но потребляет менее одного миллиампера в режиме ожидания или сна. Учитывая, что сама ИС преобразователя может потреблять до нескольких миллиампер просто для сохранения своего рабочего состояния, неудивительно, что эффективность преобразования низкая в условиях низкой нагрузки, поскольку ток покоя регулятора составляет значительную часть общей нагрузки.

Повышение эффективности

Для устранения преобладающих потерь (то есть связанных с внутренним генератором и схемами возбуждения для ШИМ-контроллера) разработчик может выбрать один из многих двухрежимных переключающих преобразователей, представленных на рынке. В устройствах сочетается нормальная работа ШИМ с техникой ЧИМ (которая обычно имеет переменные частоты, которые обычно намного ниже, чем нормальная фиксированная частота при работе в режиме ШИМ).

Когда двухрежимный переключающий преобразователь работает при токах от умеренных до высоких, он работает в режиме непрерывной проводимости (при этом ток в катушке индуктивности никогда не падает до нуля).По мере уменьшения тока нагрузки преобразователь может переключиться в прерывистый режим (когда ток в катушке индуктивности действительно падает до нуля из-за небольшой нагрузки). При очень малых нагрузках преобразователь переходит в режим ЧИМ (иногда называемый производителями «режимом энергосбережения» [PSM]). Другие поставщики доводят работу с переменной частотой до крайности, полностью останавливая генератор (это часто называется «пропуском импульсов»).

Следует отметить, что использование ЧИМ при низких нагрузках не означает, что коммутирующий преобразователь использует архитектуру ЧИМ, скорее, он использует архитектуру ШИМ, которая может использовать операцию ЧИМ по мере необходимости.

В условиях малой нагрузки выходной конденсатор переключающего преобразователя может поддерживать выходное напряжение в течение некоторого периода времени между импульсами переключения. В идеальном случае генератор может быть полностью выключен при отсутствии нагрузки, а выходное напряжение останется постоянным из-за заряженного состояния выходного конденсатора. Однако паразитные потери истощают конденсатор, и схема требует, по крайней мере, периодических импульсов переключателей мощности для поддержания регулируемого выходного напряжения в режиме стабилизации.

Во время работы с ЧИМ выходная мощность пропорциональна средней частоте последовательности импульсов, и преобразователь работает, когда выходное напряжение падает ниже установленного выходного напряжения, измеренного контуром управления с обратной связью. Затем частота переключения преобразователя увеличивается до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет типичного значения между установленным выходным напряжением и на 0,8–1,5 процента выше установленного выходного напряжения (рисунок 1 иллюстрирует методику).


Рисунок 1: ЧИМ изменяет частоту прямоугольной последовательности импульсов с фиксированным рабочим циклом для удовлетворения требований нагрузки.

Побочные эффекты операции ЧФМ

Увеличение пульсаций выходного напряжения часто наблюдается, когда переключающий преобразователь переключается в режим ЧИМ из-за необходимости диапазона допуска (а не фиксированной точки) для определения того, когда переключатели питания необходимо снова включить. Если используется более узкий диапазон допуска, преобразователь переключается чаще, что снижает энергосбережение. Инженер должен выбрать лучший компромисс между улучшенным КПД при низкой нагрузке и повышенными пульсациями выходного напряжения.На рисунках 2a и 2b показана разница в пульсации напряжения для импульсного преобразователя, работающего в режимах PWM и PFM соответственно.


Рисунок 2: Пульсации напряжения для режима ШИМ (a) и работы PFM (b) (любезно предоставлено Analog Devices).

Во время переходных процессов нагрузки любой переключающий преобразователь будет демонстрировать некоторую величину перерегулирования во время переходного процесса от высокой к низкой нагрузке или недопустимого выброса во время переходного процесса от низкой к высокой нагрузке. В случае преобразователя, который работает в PSM, уровень нагрузки уже низкий, поэтому следующий переходный процесс будет от низкого к высокому току (что обычно соответствует переходу из спящего режима в активный).Повышенная нагрузка на выходе регулятора часто приводит к «провалу выходного напряжения» до тех пор, пока контур преобразователя не успевает среагировать.

В некоторых импульсных преобразователях предусмотрена возможность минимизировать это падение напряжения. TPS62400 TI использует «динамическое позиционирование напряжения». Во время работы PSM уставка выходного напряжения немного увеличивается (например, на 1 процент), чтобы предвидеть мгновенный переходный процесс падения напряжения, который возникает при резком повышении нагрузки. Это предотвращает падение выходного напряжения ниже желаемого диапазона регулирования во время начального переходного процесса нагрузки.

Некоторые устройства также предлагают усовершенствования, которые можно использовать для достижения компромисса между хорошей переходной характеристикой (лучше всего в режиме ШИМ) и низким энергопотреблением (лучше всего в PSM). Усовершенствование представляет собой промежуточный режим, который инженер может реализовать с помощью команд I²C для ИС преобразователя, который обеспечивает лучший переходный отклик, чем PSM, но более эффективен, чем PWM. Промежуточный режим — хороший вариант для системы, которая переходит от высокой нагрузки к очень легкой (например, в спящем режиме).

ЧИМ в коммерческих микросхемах

Работа с ЧИМ при низких нагрузках может снизить ток покоя ИС с нескольких мА до нескольких мкА. На рисунке 3 показана эффективность преобразования мощности импульсного преобразователя TPS62400, когда он работает в режиме ШИМ, по сравнению с PSM при малых уровнях нагрузки.


Рисунок 3: Повышение эффективности при реализации PSM для TI TPS62400.

Из рисунка 3 видно, что в то время как режим ШИМ поддерживает хорошую эффективность выше 100 мА, использование PSM повышает эффективность до 80–90 процентов даже при токах нагрузки ниже 1 мА.Если бы преобразователь работал в режиме ШИМ при таких легких нагрузках, его рабочий ток был бы значительно выше, чем ток нагрузки, что привело бы к очень низкому КПД преобразования (значительно меньше 30 процентов).

Analog Devices предлагает несколько переключающих преобразователей с PSM. При входе в этот режим смещение, индуцированное на уровне регулирования ШИМ, вызывает повышение выходного напряжения, пока оно не достигнет примерно на 1,5 процента выше уровня регулирования ШИМ, после чего работа ШИМ отключается: оба переключателя питания выключены, и режим ожидания введен.Выходному конденсатору позволяют разряжаться до тех пор, пока V OUT не упадет до регулируемого напряжения ШИМ. Затем устройство приводит в действие катушку индуктивности, заставляя V OUT снова подниматься до верхнего порога. Этот процесс повторяется до тех пор, пока ток нагрузки ниже порогового значения тока PSM.

Стабилизатор напряжения ADP2108 компании использует PSM для повышения эффективности с 40 до 75 процентов при входном напряжении 2,3 В и выходном токе 10 мА. Чип представляет собой понижающий преобразователь на 3 МГц, предлагающий 3.Выход 3 В от 2,3 до 5,5 В, вход до 600 мА. На рисунке 4 показана точка, в которой происходит переход от ШИМ к PSM.


Рисунок 4: Пороговое значение ШИМ-PSM для ADP2108 компании Analog Devices.

Другие производители силовых компонентов также предлагают двухрежимные переключающие преобразователи. Linear Technology поставляет LTC3412A, который поддерживает как «пакетный режим», так и операцию с пропуском импульсов для повышения эффективности при низких нагрузках. Микросхема представляет собой понижающий преобразователь, который может работать в диапазоне входных сигналов 2.От 25 до 5,5 В, обеспечивая выходное напряжение от 0,8 до 5 В при токе до 3 А.

Пакетный режим

— это пример описанного выше метода промежуточной ЧИМ, который повышает эффективность при сохранении разумной переходной характеристики. Например, за счет реализации пакетного режима эффективность при выходном токе 10 мА (V IN 3,3 В, V OUT 2,5 В) повышается с 30 до 90 процентов. LTC3412A также включает в себя обычный режим работы с пропуском импульсов, который дополнительно снижает коммутационные потери при низких нагрузках.

Увеличение срока службы батареи

Переключающие преобразователи с ШИМ-управлением — популярный выбор, когда инженеру-конструктору необходимо продлить срок службы батареи портативного устройства. Однако важно помнить, что многие портативные устройства проводят много времени в спящих режимах с низким энергопотреблением именно в той точке работы, где преобразователь наименее эффективен. Несмотря на то, что потребность в батарее невысока, в долгосрочной перспективе ток увеличивается, и срок службы батареи снижается.

Используя преобразователь, который использует архитектуру PWM, но который выигрывает от PFM или других методов PSM ниже определенного порога нагрузки, разработчик может извлечь выгоду из преимуществ PWM во время нормальной работы, но сохранить емкость батареи в течение продолжительных периодов времени, когда много портативных устройства сидят без дела.

Заявление об ограничении ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

DC / DC преобразователи 12, 24 и 48 В

12В 10A 12-15 В постоянного тока 120 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 32 124 102
24 В 5A 24-28 В постоянного тока 120 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 32 124 102 улучшенный вход постоянного тока
12В 16A 12-15 В постоянного тока 192 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 39 124 117
12В 16A 12-15 В постоянного тока 192 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 39 124 117 улучшенный вход постоянного тока
24 В 3.3A 24-28 В постоянного тока 80 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 32 124 102
3A 5-5.5 В постоянного тока 15 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 23 75 91
12В 1.3A 12-15 В постоянного тока 15 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 23 75 91
24 В 0.6A 24-28 В постоянного тока 15 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 23 75 91
24 В 1.3A 24-28 В постоянного тока 30 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
5A 5-5.5 В постоянного тока 25 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
10 В 3A 10-12 В постоянного тока 30 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91 очень низкий выходной шум
12В 2.5A 12-15 В постоянного тока 36Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91 двойное выходное напряжение
24 В 1.3A 24-28 В постоянного тока 30 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 23 75 91
24 В 2.1A 24-28 В постоянного тока 50 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
24 В 2.1A 24-28 В постоянного тока 50 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91 оптимизирован для параллельного использования
12В 4.2А 12-15 В постоянного тока 50 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
48 В 1.1A 48-56Vdc 50 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
24 В 2.1A 24-28 В постоянного тока 50 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91 защитное покрытие
24 В 2.1A 24-28 В постоянного тока 50 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 98 со штекером
12В 4.5A 12-15 В постоянного тока 54Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
12В 4.5A 12-15 В постоянного тока 54Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91 -40 ° C работа
24 В 2.5A 24-28 В постоянного тока 60 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91
24 В 2.5A 24-28 В постоянного тока 60 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 45 75 91 -40 ° C работа
24 В 3A 24-28 В постоянного тока 72Вт AC 100-120V AC 220-240V | Постоянный ток 290 В 45 75 91 NEC, класс 2
24 В 4A 24-28 В постоянного тока 95 Вт AC 100-120V AC 220-240V | Постоянный ток 290В 73 75 103 NEC, класс 2
24 В 4.2А 24-28 В постоянного тока 100 Вт AC 100-120V AC 220-240V | Постоянный ток 290В 73 75 103
12В 7.5A 12-15 В постоянного тока 90 Вт AC 100-120V AC 220-240V | Постоянный ток 290В 73 75 103
48 В 2.1A 48-56Vdc 100 Вт AC 100-120V AC 220-240V | Постоянный ток 290В 73 75 103
24 В 4.2А 24-28 В постоянного тока 100 Вт AC 100-120V AC 220-240V | Постоянный ток 290В 73 75 103 защитное покрытие
24 В 3.4A 24-28 В постоянного тока 80 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 32 124 102
24 В 5A 24-28 В постоянного тока 120 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 40 124 117
24 В 5A 24-28 В постоянного тока 120 Вт AC 100-240V | 100-300 В постоянного тока 40 124 117 защитное покрытие, ATEX
12В 15A 12-15 В постоянного тока 180 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 60 124 117
24 В 10A 24-28 В постоянного тока 240 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 60 124 117
24 В 10A 24-28 В постоянного тока 240 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 60 124 117 защитное покрытие, ATEX
24 В 10A 24-28 В постоянного тока 240 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 60 124 117 защитное покрытие
24 В 10A 24-28 В постоянного тока 240 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 60 124 117 улучшенный вход постоянного тока
28В 8.6A 28-32 В постоянного тока 240 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 60 124 117
48 В 5A 48-56Vdc 240 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 60 124 117
48 В 5A 48-56Vdc 240 Вт AC 100-240V | 110-300 В постоянного тока 60 124 117 улучшенный вход постоянного тока
24 В 20A 24-28 В постоянного тока 480 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 82 124 127
24 В 20A 24-28 В постоянного тока 480 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 82 124 127 защитное покрытие, ATEX
24 В 20A 24-28 В постоянного тока 480 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 82 124 127 защитное покрытие
36 В 13.3A 36-42 В постоянного тока 480 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 82 124 127
48 В 10A 48-55В постоянного тока 480 Вт AC 100-240V | 110-150 В постоянного тока 82 124 127

ЦАП преобразователи ШИМ в выходное напряжение

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности.Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Файлы cookie для таргетинга / профилирования:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie

DC-DC преобразователь с частотно-импульсной модуляцией от APEC

Главная> Продукция> DC-DC преобразователь с частотно-импульсной модуляцией от APEC

Мощность

2 октября 2013 г.

Нат Бауэрс

Advanced Power Electronics объявила о выпуске нового преобразователя постоянного / постоянного тока с частотно-импульсной модуляцией с низким током покоя около 30 мкА и током отключения менее 1 мкА.APE1910-HF-3 имеет широкий диапазон входного напряжения от 1,2 В до 12 В и доступен в небольшом безгалогенном корпусе SOT-23-5, соответствующем требованиям RoHS / REACH.

APE1910-HF-3 имеет ограничение тока переключения (тип.) 350 мА, высокое выходное напряжение до 34 В. Благодаря конструкции PFM, продукт обеспечивает высокую эффективность в широком диапазоне нагрузок.

Ральф Ваггитт, президент / генеральный директор Advanced Power Electronics, комментирует: «Благодаря небольшому размеру корпуса и небольшому количеству внешних компонентов APE1910-HF-3 предлагает низкую стоимость и экономию места для повышающего преобразования напряжения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *