Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Dc dc преобразователь понижающий схема/
17 схем импульсных преобразователей напряжения DC-DC
DC–DC преобразователь LM2596
СХЕМА DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Последним временем DC-DC преобразователь завоевал высокую популярность в различных сферах электроники. Широкое распространение они получили благодаря минимальным габаритам и относительно высокому коэффициенту полезного действия, поэтому повсеместно используются в качестве ключевого элемента питания различных гаджетов. На сегодняшний день в мировой сети достаточно легко найти множество различных обзорных видео по конкретной серии преобразователя, а рассмотрим его принцип работы. Первым делом заметим, что DC-DC преобразователь предназначен для преобразования постоянного напряжения одной величины в постоянное другой величины. DC расшифровывается, как direct current , что в переводе с английского обозначает постоянный ток. Преобразователи такого типа еще называют импульсными, поскольку последние отбирают энергию с источника питания порциями или же импульсами. В зависимости от величины выходного напряжения по отношению ко входному они разделяются на три типа:. Мы подробно рассмотрим принцип работы только двух первых типов, как получивших наибольшее распространение. И вкратце затронем третий тип. Вначале воспользуемся упрощенным вариантом схемы понижающего преобразователя рис. Она состоит из источника питания постоянного напряжения U ип , нагрузки в виде резистора R н и ключа K. В реальных схемах ключом является транзистор, а в рассмотренных далее преобразователях ним очень часто служит n-канальный полевой транзистор. В следующий момент времени ключ K замкнут и напряжение на нагрузке равно источнику питания, а в цепи будет протекать ток I рис. Дальше ключ снова разомкнется и все повторится. Таким образом на нагрузке будет напряжение в виде импульсов. Если время импульса и пазы одинаково, то среднее напряжение на нагрузке будет равно половине от источника питания рис. Если время длительности импульса превышает длительность паузы, то повысится и среднее напряжение на нагрузке. Форма ток при чисто активной нагрузке будет повторять форму напряжения. Поэтому ток на нагрузке имеет прерывистый характер. А это значит, что если к выходу такого преобразователя подключить лампу, то при низкой частоте переключений ключа, она бы мерцала. Как видно, такая схема не может обеспечить качественное выходное напряжение, а следовательно и ток, протекающий в цепи нагрузки. Для устранения этого недостатка и сглаживания пульсаций, вызванных работой полупроводникового ключа, применяется конденсатор рис. Рассмотрим его работу в схеме. Когда ключ замкнут рис. А когда ключ разомкнут рис. В этот момент конденсатор служит источником напряжения для нагрузки. За счет этого устраняются пульсации. Чем больше емкость конденсатора, тем лучше сглаживаются пульсации. Однако непосредственно подавать напряжение на конденсаторы большой емкости крайне нежелательно. Это объясняется тем, что в момент подключения конденсатора к нагрузке когда ключ замкнут ток заряда его ничем не ограничен внутреннее сопротивление источника питания мы не берем в счет. Поэтому за короткий промежуток времени он может достигнуть огромной величины, что может привести к нежелательным последствиям. Наиболее простой способ ограничить ток заряда конденсатора — это последовательно к нему подключить резистор рис. С увеличение сопротивления резистора будет увеличиваться время заряда конденсатора и соответственно снизится амплитуда зарядного тока. Однако и его применение вносит недостаток в схему. Поскольку он постоянно включен в цепь, то в нем всегда возникают потери энергии, что отрицатель сказывается на КПД. Поэтому даже в маломощных DC-DC преобразователях вместо резистора применяется катушка индуктивности рис. Рассмотрим подробнее ее работу. В момент замыкания ключа рис. За счет этого в ней возникает ЭДС самоиндукции, которая направлено встречно току и препятствует мгновенному его нарастанию. Таким образом ток в цепи с индуктивностью мгновенно вырасти изменится не может. В электротехнике это называется 1-й закон коммутации. Благодаря этому полезному свойству катушки индуктивности снижается зарядный ток конденсатора. По мере достижения установившегося режима ЭДС самоиндукции снижения до нуля. Поэтому препятствие для протекания тока создает лишь активное сопротивление катушки. Его величина значительно меньше сопротивления того резистора, который бы применялся вместо катушки индуктивности. Следовательно КПД DC-DC преобразователя повысится. Катушка, как и конденсатор, обладает свойством накапливать энергию. Эта энергия запасается в виде магнитного поля W м и зависит от индуктивности L и величины протекающего тока I:. Однако при размыкании цепи рис. Поэтому она преобразуется в тепловую энергию в виде электрической дуги или искры, проскакивающей между размыкающимися контактами. Поскольку у полупроводниковых элементов отсутствуют какие-либо размыкающие или замыкающие контакты, а переключения происходят за счет иных процессов, то во время размыкания цепи на полупроводниковом ключе возникают сильные перенапряжения. Величина перенапряжений может в несколько раз превышать номинальное рабочее напряжение. Это опасно тем, что может произойти пробой ключа и повредится изоляция находящихся рядом элементов. Для устранения этого недостатка и защиты полупроводникового ключа применяется обратный диод рис. Еще его называют защитный диод. Когда ключ К замкнут ток протекает от плюса источника питания через катушку и нагрузку на минус рис. Так же происходит заряд конденсатора С , но нам это сейчас не столь важно. Через диод ток не протекает, поскольку он включен в обратном направлении. В это же время запасает энергию катушка индуктивности. При размыкании цепи рис. Таким образом при размыкании ключа К катушка индуктивности служит источником тока, который протекает в цепи благодаря наличию диода. Как видно в такой схеме, переключения ключа не влекут за собой значительных перенапряжений. Осталось рассмотреть еще некоторые элементы DC-DC преобразователя рис. Для снижения помех в источнике питания, которые вызваны работой полупроводникового ключа, применяется также входной конденсатор C 1. Частота переключений коммутации ключа задается генератором. При управлении плевых транзистором FOSFET еще необходим драйвер. Основной задачей драйвера является преобразование выходных импульсов генератора частоты в более мощные импульсы для гарантированного открытия транзистора. Для поддержания заданного значения напряжения на нагрузке, которое может изменятся как при колебаниях входного напряжения, так и величины самой нагрузки, необходима еще система управления генератором частоты. Чтобы система управления функционировала ей необходимо знать текущее значение выходного напряжения преобразователя, т. Оно может быть снято с одной точки потенциала рис. Связь между системой управления и напряжение на нагрузке называется обратной связью. Если в преобразователе есть возможность регулировать выходное напряжение, то в плече делителя напряжения используется подстроечный резистор рис. Все компоненты повышающего DC-DC преобразователя выполняют точно такие же функции, что и в уже рассмотренном понижающего типа. Однако отличается структура построения схемы. Вкратце рассмотрим принцип ее работы. При замкнутом ключе К рис. Она собой накоротко замыкает источник питания. Но длительность этого короткого замыкания достаточно короткая, что не приводит к опасным последствиям. За счет большего тока в повышающем DC-DC преобразователе катушка индуктивности запасает гораздо больше энергии, чем в понижающем. При размыкании ключа К рис. Но при этом энергия катушки не иссекается, поскольку подпитывается от источника питания. За счет запасенной энергии в катушке увеличивается зарядный ток конденсатора. Поскольку электрический ток I — это количество зарядов Q за единицу времени t. А напряжение на конденсаторе прямо пропорционально зависит от количества зарядов и емкости. Поэтому при увеличении зарядного тока конденсатора, возникающем за счет дополнительной энергии катушки, напряжение на конденсаторе становится выше чем источника питания. Как говорит само за себя название, такой преобразователь способен понижать и повышать входное напряжение. Однако при этом выходное напряжение имеет противоположную полярность относительно входного. Схема его работает следующим образом. В этот отрезок времени ток через нагрузку не протекает, поскольку путь тока блокируется диод VD, который включен в обратном направлении по отношению к источнику питания. При разомкнутом ключе К рис. Ток протекает по цепи: Обратите внимание, что конденсатор такого преобразователя имеет противоположную полярность, по сравнению с повышающим и понижающим преобразователем. Микросхема LM понижающий преобразователь. Рассмотрим реальную схему понижающего DC-DC преобразователя рис. Посмотрев внимательно на схему мы заметим, что она содержит все ранее нами рассмотренные элементы. Внутри микросхемы имеется полевой транзистор, генератор импульсов, частота которых Гц, драйвер и система управления. Корпус микросхемы имеет пять выводов и выполнен для установки на радиатор. Первый вывод является входом, а второй — выходом. Третий — это земля. Четвертый вывод служит обратной связью между системой управления и текучим значение выходного напряжения. Подачей соответствующего уровня напряжения на пятый вывод микросхеме разрешается либо запрещается формирование импульсов. Микросхема XL повышающий преобразователь. Теперь давайте заглянем в даташит микросхемы XL рис. Нас интересует схема повышающего преобразователя. В ней мы видим все нам уже известные элементы, кроме двух конденсаторов емкостью 1 мкФ на схеме обозначены Они применятся для сглаживания высокочастотных пульсаций, поскольку встроенный в микросхему генератор работает на частоте кГц. В данной схеме обратной связью служит напряжение, снятое с делителя напряжения, выполненного на двух резисторах R1 и R2. Изучив принцип работы DC-DC преобразователя и назначение его основных элементов мы еще убедились в том, что рассмотренные нами схемы повсеместно применяются при изготовлении реальных устройств. Ваш e-mail не будет опубликован. В зависимости от величины выходного напряжения по отношению ко входному они разделяются на три типа: Понижающий DC — DC преобразователь Вначале воспользуемся упрощенным вариантом схемы понижающего преобразователя рис. Резистор в помощь конденсатору Наиболее простой способ ограничить ток заряда конденсатора — это последовательно к нему подключить резистор рис. Эта энергия запасается в виде магнитного поля W м и зависит от индуктивности L и величины протекающего тока I: Схема понижающего DC — DC преобразователя Осталось рассмотреть еще некоторые элементы DC-DC преобразователя рис. Схема DC — DC повышающего преобразователя Все компоненты повышающего DC-DC преобразователя выполняют точно такие же функции, что и в уже рассмотренном понижающего типа. Следовательно оно также возрастет. Микросхема LM понижающий преобразователь Рассмотрим реальную схему понижающего DC-DC преобразователя рис. Микросхема XL повышающий преобразователь Теперь давайте заглянем в даташит микросхемы XL рис. Выводы Изучив принцип работы DC-DC преобразователя и назначение его основных элементов мы еще убедились в том, что рассмотренные нами схемы повсеместно применяются при изготовлении реальных устройств. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. YouTube subscribe button by Skipser. Главная Практикум для начинающих Электронные элементы Интересная теория Микроконтроллеры AVR.
Сколько дней капать виброцил ребенку
Рапунцель новая история сериал
Аденома предстательной железы у собак
DC-DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Сколько времени в барнауле с москвой
Вне правил фильм 2016 скачать торрент
Должностная инструкция делопроизводителя образец
Схема преобразователя DC-DC на LM2596
Словарь финансовых терминов на английском
Составить психологический портрет пример
Универсальное устройство для построения повышающих и понижающих DC - DC преобразователей MC34063
Как подать встречный искна банк образец
Samsung 5222 характеристики
Кари кидс коляски каталог
Импульсные понижающие DC/DC
Чтов философии элеатов противопоставлялось понятию бытия