Amozeshelectronic.com

Tag Archives: منبع تغذیه سویچینگ

مدار باک

 زمانی کاربرد دارد که ما نیاز به ولتاژی کمتر از ولتاژ ورودی در بخش خروجی و مصرف کننده داریم، ولتاژ ورودی می تواند یک ولتاژ مستقیم و یا ولتاژ متناوبی باشد که به وسیله دیود یکسو شده است و هنگامی مناسب است که نیاز به جدا سازی خروجی از ورودی نداشته باشیم در غیر این صورت باید از یک ترانسفورماتور جدا سازبرق شهری استفاده کنیم.

buck1

ترانزیستوری که بین ورودی و خروجی قرار دارد مداوماً و با فرکانس بالایی  خاموش و روشن می شود ، برای بر قراری یک خروجی پیوسته مدار از انرژی ذخیره شده در سیم پیچ القایی استفاده می کند. عمل مدار وابسته به آن جیزی است که  مدار فلایویل معروف است زیرا این مدار مانند یک فلایویل(چرخ طیار) در خروجی یک ولتاژ صاف و یک دستی را در اختیار قرار می دهد.

طرز کار مبدل باک

همانطور که در شکل ۳٫۱٫۱ نشان داده شده است، یک مبدل باک شامل دو بخش ترانزیستور سویچ کننده و مدارفلایویل است (دی ۱و ال۱ و سی۱)،هنگامی که ترانزیستور روشن است جریان از راه سیم پیچ به بار داده می شود .عمل هرسیم پیچی مخالفت با تغیرات  جریان است و همچنین به عنوان منبعی برای انرژی عمل می کند و به این دلیل خروجی ترانزیستور فوراً به حد اکثر خود نمی رسد و پس از خاموش شدن آن این انرژی ذخیره شده به شکل نیروی الکترو مغناطیس فوراً به مدار بر می گردد.

دوره روشن بودن ترانزیستور

همانطور که در شکل  ۳٫۱٫۲  نشان داده شده است ،هنگامی که ترانزیستور روشن است از راه سیم پیچ  مقاومت بار را تغذیه می کند و چون بسیاری از این جریان در سیم پیچ ذخیره می شود و صرف شارژ خازن می شود ولتاژ سر بار با شیب بسیار کمی بالا می رود، توجه کنید که در هنگام روشن بودن ترانزیستور ولتاژ مثبت زیادی در سر کاتد دیود۱ وجود دارد.

buck1 on

 

 

دوره خاموش بودن ترانزیستور

همانطور که در شکل۳٫۱٫۳٫ می بینید پس از خاموش شدن ترانزیستور انرژی ذخیره شده در سیم پیچ به شکل میدان الکترو مغناطیسی دو باره به مدار باز می گردد.ولتاژ دو سر سیم پیچ اکنون وارونه شده و از راه دیود۱ که اکنون بایاس موافق دارد انرژی ذخیره شده را تا زمان روشن شدن مجدد ترانزیستور در مدار بجریان می اندازد وپس از تمام شدن این انرژی نوبت به خازن می رسد تا در مقاومت بار تخلیه شده و تا هنگام روشن شدن بعدی ترانزیستور جریان مدار را تامین کند

و ما حصل کلی این روند این است که بجای یک موج مربعی وسیع یک موج مثلثی شکل با ارتفاع کم ایجاد می شود که  چون فرکانس بسیار بالایی دارد ریپل ان بسیار کم ارتفاع می باشد.

 

buck on

منبع تغذیه سویچینگ

منبع تغذیه سویچینگ بطور قابل ملاحظه ای پیچیده تر منبع تغذیه ای است که که بطور خطی تنظیم می شود . اصلی ترین مزیت این پیچیدگی این است که یک منبع تغذیه سویچینگ در مقایسه با منبع تغذیه خطی بسیار کوچکتر،ارزان تر وسبک تر است.

طرح های منبع تغذیه سویچینگ

انواع گوناگونی از منبع تغذیه وحود دارد.هنگامی که مولد این منبع برق شهری است نخست جریان متناوب یکسو شده و به خازن ذخیره ساز می رسد ،و سپس به وسیله مدار سویچینگ تنظیم شده و در اختیار مصرف کننده (بار) قرار می گیرد، بنابر این مولد سویچینگ ما یک مبدل جریان مستقیم به مستقیم است خواه افزاینده ولتاژ باشد ویا کاهنده آن.

smps

 

یکسو سازها و فیلتر های خروجی از طبقه سویچ کننده به وسیله یک ترانسفورماتور فرکانس بالا جدا سازی می شوند و فید بک (پسخور) ولتاژ خروجی از راه اپتوکوپلربه بخش سویچ کننده ارتباط دارد، واحد مداری سویچ کننده یک آی سی ویژه است که شامل بخش های از جمله یک نوسان ساز فرکانس بالا، مدوله کننده عرض پالس و کنترل ولتاژ و جریان خروجی وکنترل اتصال کوتاه خروجی است.

وظیفه این مدار تبدیل ولتاژ مستقیم به یک ولتاژ متناوب با فرکانس بالا است که که مدار را قادر می سازد تا با یک تراسفورماتور و خازن ها و دیود های کوچکتر  توان بالایی را در اختیار مصرف کننده قرار بدهد.

ولتاژ متناوب فرکانس بالایی که تولید می شود یک موج مربعی است که با کنترل عرض پالس آن می توان ولتاژ خروجی را کنترل کرد و در سطح دلخواه نگاه داشت، همچنین از ترکیب یک نوسان ساز و یک دستگاه سویچ کننده (قطع و وصل کننده) می توان ولتاژ مستقیم را به ولتاژ متناوب تبدیل کرد، نتیجتاً با این روش می توان ولتاژ مستقیم باطری ها را به یک ولتاژ متناوب در حد برق شهری تبدیل کرد،کار که اینورترها انجام می دهند.

بنابر نحوه قرار گرفتن قطعات یک مدار سویچینگ، سه نوع مدار متفاوت وجود دارد

  • مدار باک
  • مدار بوست
  • مدار باک-بوست