Amozeshelectronic.com

مبدل باک-بوست

 مبدل باک-بوست

مبدل باکمبدل باک-بوست-بوست

مبدل مدار باک-بوست نوعی سویچینگ است که اصول مداری باک و بوست را در یک مدار ترکیب کرده است.این مدار یک ولتاژ خروجی تنظیم شده را از یک ولتاژ ورودی متناوب یکسو شده ویا یک ولتاژ مستقیم را فراهم می سازد.

مدار مبدل باک ولتاژ خروجی از صفر تا ولتاژ ورودی را در اختیار ما قرار می دهد و مدار مبدل بوست ولتاژی مساوی ولتاژ ورودی ویا بزرگتر از آن را در اختیار ما قرار می دهد

منابع تغذیه گوناگونی از قبیل باطری ها  وجود دارند که ولتاژ خروجی آنها بسته به پر وخالی بودن متغیراست و در آن صورت ما به مداری نیازمندیم که اگر ولتاژ آن بالا بود آنرا کاهش داده و اگر ولتاژ آن ضعیف بود آنرا افزایش بدهیم.

یک مدار مبدل باک-بوست هر دو گزینه را برای ما فراهم می سازد.

در شکل ۳٫۳٫۱٫ خصوصیات هر دو مدار ترکیب شده اند

buck-boost01

یک واحد کنترل که ولتاژ ورودی را رصد می کند و با آن ولتاژ خروجی مورد نطر را تولید می کند افزوده شده است، توجه کنید که در این مدار از موس فت توان بجای ترانزیستور توان استفاده شده است،اما با حروف اختصاری ترانزیستور نشان داده شده اند، همچنین دیودها از جنس دیودهای شاتکی هستند که سرعت سویچ کردن آنها بالا است.

طرز کار مدار به عنوان مدار باک(کاهنده):

از شکل۳٫۳٫۲٫ تا شکل ۳٫۳٫۵٫ اساس کار یک مبدل باک-بوست نشان داده شده است.

buck-boost02

 

شکل ۳٫۳٫۲٫ طرز کار مدار هنگامی که کار مدار باک را انجام می دهد نشان می دهد؛ در این حالت ترانزیستور شماره ۲ خاموش است و ترانزیستور شماره ۱ به وسیله موج مربعی فرکانس بالا که به وسیله واحد کنترل به آن اعمال می شود خاموش و روشن می شود. هنگامی که ولتاژ گیت موس فت توان بالا است جریان در سیم پیچ براه افتاده و بار می شود و همچنین خازن نیز شارژ می شود و دیود شماره یک به علت بایاس معکوس خاموش است.

شکل ۳٫۳٫۳٫ گردش جریان را هنگامی که مو سفت شماره یک خاموش است را نشان می دهد، اکنون منبع اصلی جریان سیم پیچ و نیروی پسگرای الکترو مغناطیسی آن است که از راه دیود با بایاس موافقی که دارد از مقاومت بار نیز می گذرد.

buck-boost03

طرز کار مدار باک-بوست در حالتی که به شکل مدار بوست عمل می کند:

 

buck-boost04

هنگامی که این مدار نقش یک مدار بوست را ایفا می کند موس فت شماره ۱ مدام روشن بوده  و موج مربعی فرکانس بالا به گیت موس فت شماره ۲ اعمال می شود،هنگامی که ترانزیستور روشن است جریان از راه سیم پیچ و دیود شماره ۲ جریان پیدا کرده و از راه ترانزیستور مستقیماً به قطب منفی راه پیدا می کند و سیم پیچ شارژ(بار)   می شود. در این حالت از دیود شماره ۲ که آند آن به وسیله موس فت شماره ۲ و مقاومت بسیار کم آن در سطح ولتاژ زمین قرار داده شده است جریانی عبور نمی کند و تنها پس از پر شدن خازن به وسیله موجهای بعدی و خالی شدن آن بر روی مقاومت بار است که سبب به وجود آمدن ولتاژ در خروجی می شود و به این دلیل خروجی تموجی با فرکانس بالا را در خروجی ایجاد می کند.

دوره خاموش بودن موس فت

در ابتدای دوره خاموش بودن موس فت شماره ۲ سیم پیچ شارژ شده و خازن نیز تا اندازهای خالی می شود، سیم پیچ اکنون نیروی پسگرای الکترو مغناطیسی ای تولید می کند که وابسطه به نرخ تغییر جریان است که به وسیله موس فت شماره دو ودیوتی سایکل آن است. مخصوصاً توجه کنید به معکوس شدن قطبها روی دو سر سیم پیچ که که به ولتاژ منبع اضافه شده و ولتاژ خروجی را تا حد ولتاژ ورودی و بالا تر از آن افزایش می دهد

buck-boost05

اکنون دیود شماره ۲ بایاس موافق دارد و بنابر این جریان را به مقاومت بار می رساند و همزمان موجب دوباره پر شدن خازن تا حد ولتاژِ منبع + ولتاژ دو سر سیم پیچ می شود.

پاسخ دهید