DC napajanje koristi se u većini uređaja gdje je potreban stalni napon. DC označava istosmjernu struju, u kojoj je struja jednosmjerna. Proces pretvorbe istosmjerne struje ne može biti istosmjerni pretvarač. Nosači naboja u istosmjernom napajanju putuju u jednom smjeru. Solarne ćelije , baterije i termoelementi izvori su opskrbe istosmjernom strujom. Istosmjerni napon može proizvesti određenu količinu konstantne električne energije, koja postaje slaba kad dulje putuje. Izmjenični napon iz generatora može promijeniti njihovu snagu kada putuju kroz transformator.
Pretvarač 24V DC u 9V DC
Izmjenična struja je izmjenična struja u kojoj se napon mijenja s vremenom. U napajanju izmjeničnom strujom nosači naboja povremeno mijenjaju smjer. AC napajanje koristi se kao struja za potrebe kućanstva. Ovaj uslužni program Izmjenična struja se pretvara u istosmjernu korištenjem sklopa koji se sastoji od transformatora, ispravljača i filtra. Slično tome, istosmjerni napon se pojačava ili spušta na željeni napon pomoću takvih sklopova.
Ova korisna izmjenična struja pretvara se u istosmjernu pomoću sklopa koji se sastoji od transformatora, ispravljača i filtra. Slično tome, istosmjerni napon se pojačava ili spušta na željeni napon pomoću takvih sklopova.
DC-DC pretvorba
Pretvarač istosmjerne u istosmjernu struju uzima napon iz istosmjernog izvora i pretvara napon napajanja u drugu razinu istosmjernog napona. Koriste se za povećanje ili smanjenje naponske razine. To su najčešće korišteni automobili, prijenosni punjači i prijenosni DVD uređaji. Neki uređaji trebaju određenu količinu napona za pokretanje uređaja. Previše energije može uništiti uređaj ili ga možda neće moći pokrenuti manja snaga. Pretvarač uzima energiju iz baterije i smanjuje razinu napona, slično pretvaraču koji pojačava razinu napona. Na primjer, možda će biti potrebno smanjiti snagu velike baterije od 24 V na 12 V da bi se radio radio.
Pretvarač uzima energiju iz baterije i smanjuje razinu napona, slično pretvaraču koji pojačava razinu napona. Na primjer, možda će biti potrebno smanjiti snagu velike baterije od 24 V na 12 V da bi se radio radio.
Elektronička pretvorba
Pretvarači istosmjerne u istosmjernu struju u elektroničkim sklopovima koriste se komutacijskom tehnologijom. DC-DC pretvarač s komutiranim načinom pretvara razinu istosmjernog napona privremenim skladištenjem ulazne energije, a zatim tu energiju oslobađa na različitim izlaznim naponima. Pohranjivanje se vrši bilo u komponentama magnetskog polja poput induktor , transformatori ili komponente električnog polja poput kondenzatora. Ova metoda pretvorbe može povećati ili smanjiti razinu napona.
Preklopna konverzija učinkovitija je od linearne regulacije napona, koja neželjenu snagu odvodi kao toplinu. Visoka učinkovitost pretvarača s preklopljenim načinom rada smanjuje potrebno topljenje i povećava izdržljivost baterije prijenosne opreme. Učinkovitost se povećala zbog upotrebe FET-ovi snage , koji se mogu učinkovitije prebacivati s manjim preklopnim gubicima na višim frekvencijama od moćnih bipolarnih tranzistora i koriste manje složene pogonske sklopove. Još jedno poboljšanje u DC-DC pretvaračima postiže se zamjenom diode zamašnjaka s sinkronim ispravljanjem korištenjem snage FET, čiji je 'otpor pri uključivanju' mnogo manji, što smanjuje preklopne gubitke.
Učinkovitost pretvarača povećana je zahvaljujući upotrebi FET-ova snage, koji se mogu učinkovitije prebacivati s manjim gubicima pri uključivanju na višim frekvencijama od bipolarnih tranzistora snage i koriste manje složene pogonske sklopove. Još jedno poboljšanje u DC-DC pretvaračima postiže se zamjenom diode zamašnjaka s sinkronim ispravljanjem korištenjem snage FET, čiji je 'otpor pri uključivanju' mnogo manji, što smanjuje preklopne gubitke.
Većina pretvarača DC-DC dizajnirani su za jednosmjerno kretanje, od ulaza do izlaza. Ali topologije preklopnog regulatora mogu se dizajnirati za dvosmjerno kretanje zamjenom svih dioda s neovisno kontroliranim aktivnim ispravljanjem. Primjerice, kod regenerativnog kočenja vozila, gdje se snaga kotačima dovodi tijekom vožnje, ali se kotačima isporučuje prilikom kočenja. Stoga je dvosmjerna pretvorba korisna.
Magnetska pretvorba
U tim pretvaračima istosmjerne i istosmjerne energije energija se povremeno pohranjuje i oslobađa iz magnetskog polja u induktoru ili transformatoru u frekvencijskom području od 300KHz do 10MHz. Prilagođavanjem radnog ciklusa napona punjenja, količinu snage koja se prenosi na teret može se lakše kontrolirati, putem ove kontrole se također može primijeniti na ulaznu struju, izlaznu struju ili za održavanje konstantne snage. Pretvarač zasnovan na transformatoru može osigurati izolaciju između ulaza i izlaza.
Općenito, DC-DC pretvarač odnosi se na sljedeće objašnjene sklopne pretvarače. Ti su krugovi srce preklopnog napajanja. U nastavku su objašnjeni najčešće korišteni krugovi.
Neizolirani pretvarači
Neizolirani pretvarači koriste se kada je promjena napona mala. Ulazni i izlazni priključci dijele zajedničko tlo u ovom krugu. Slijede različite vrste pretvarača u ovoj skupini.
Mana je što ne može zaštititi od visokih električnih napona i ima više buke.
Step-Down (Buck) pretvarač
Snižavajući krug koristi se za stvaranje nižeg napona od ulaznog. Naziva se i dolar. Polariteti su isti kao i na ulazu.
Buck pretvarač
Pojačani (pojačani) pretvarač
Povećavajući krug koristi se za stvaranje većeg napona od ulaznog napona. Pozvan je kao poticaj. Polariteti su isti kao i na ulazu.
Boost Converter
Buck-Boost pretvarač
U Buck-Boost pretvarač , izlazni napon se može povećati ili smanjiti od ulaznog napona. Djeluje ili na pojačavanje ili na povišenje napona. Uobičajena upotreba ovog pretvarača je obrnuti polaritet.
Kurac: Ova vrsta pretvarača slična je Buck-Boost pretvaraču. Razlika je u njegovom imenu, nazvanom po Slobodanu Cuku, čovjeku koji ga je stvorio.
Pumpa za punjenje: Ovaj pretvarač koristi se za povišenje ili smanjivanje napona u aplikacijama koje imaju malu snagu.
Izolirani pretvarači
Ovi pretvarači imaju razdvajanje između ulaznih i izlaznih stezaljki. Imaju svojstva visokog izolacijskog napona. Mogu blokirati buku i smetnje. To im omogućuje proizvodnju čistijeg istosmjernog izvora. Kategorizirani su u dvije vrste.
Flyback pretvarač
Ovaj pretvarač djeluje slično pretvaraču s pojačanim pojačanjem u neizolirajućoj kategoriji. Razlika je u tome što koristi transformator za pohranu energije umjesto induktora.
Flyback pretvarač
Pretvarač prema naprijed
Ovaj pretvarač će koristiti transformator za slanje energije između ulaza i izlaza u jednom koraku.
Rad istosmjernog pretvarača
Osnovni pretvarač istosmjerne istosmjerne struje uzima struju i propušta je kroz sklopni element koji pretvara istosmjerni signal u izmjenični kvadratni val. Ovaj val zatim prolazi kroz drugi filtar koji ga vraća natrag u istosmjerni signal potrebnog napona.
Prednosti DC pretvarača
- Prostor na bateriji može se smanjiti smanjenjem ili povećanjem dostupnog ulaznog napona.
- Uređaj se može pokretati podizanjem ili pojačavanjem dostupnog napona. Tako se sprječava oštećenje uređaja ili kvar.
Nadam se da ste jasno razumjeli temu - Različite metode pretvorbe istosmjernog u istosmjerni napon i njihove vrste. Ako imate pitanja o ovoj temi ili o električni i elektronički projekti ostavite komentare u nastavku.
