Convertitore Buck Boost: Teoria dei circuiti e applicazioni

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Il Il convertitore buck boost è un convertitore da CC a CC . La tensione di uscita del convertitore da CC a CC è inferiore o superiore alla tensione di ingresso. La tensione di uscita della grandezza dipende dal ciclo di lavoro. Questi convertitori sono anche noti come trasformatori step up e step down e questi nomi derivano dall'analogo aumentare e diminuire il trasformatore . Le tensioni di ingresso aumentano / diminuiscono fino a un livello maggiore o minore della tensione di ingresso. Utilizzando l'energia a bassa conversione, la potenza in ingresso è uguale alla potenza in uscita. La seguente espressione mostra il minimo di una conversione.

Potenza in ingresso (Pin) = Potenza in uscita (Pout)



porta avanti

Per la modalità step up, la tensione di ingresso è inferiore alla tensione di uscita (Vin

Dai



Nella modalità step down la tensione di ingresso è maggiore della tensione di uscita (Vin> Vout). Ne consegue che la corrente di uscita è maggiore della corrente di ingresso. Quindi il convertitore buck boost è una modalità step down.

Vin> Vout e Iin

Cos'è un convertitore Buck Boost?

È un tipo di Convertitore da CC a CC e ha una grandezza della tensione di uscita. Può essere più o meno uguale all'ampiezza della tensione di ingresso. Il convertitore buck boost è uguale a il circuito di ritorno e il singolo induttore viene utilizzato al posto del trasformatore. Esistono due tipi di convertitori nel convertitore buck boost che sono convertitori buck e l'altro è convertitore boost. Questi convertitori possono produrre la gamma di tensione di uscita rispetto alla tensione di ingresso. Il diagramma seguente mostra il convertitore buck boost di base.

Convertitore Buck Boost

Convertitore Buck Boost

Principio di funzionamento del convertitore buck-boost

Il funzionamento del convertitore da CC a CC è l'induttore nella resistenza di ingresso che ha la variazione inaspettata della corrente di ingresso. Se l'interruttore è ON, l'induttore alimenta l'energia dall'ingresso e immagazzina l'energia dell'energia magnetica. Se l'interruttore è chiuso scarica l'energia. Si presume che il circuito di uscita del condensatore sia sufficientemente alto rispetto alla costante di tempo di un circuito RC sullo stadio di uscita. L'enorme costante di tempo viene confrontata con il periodo di commutazione e assicurarsi che lo stato stazionario sia una tensione di uscita costante Vo (t) = Vo (costante) e presente al terminale di carico.

Esistono due diversi tipi di principi di funzionamento nel convertitore buck boost.

  • Convertitore buck.
  • Convertitore boost.

Convertitore buck funzionante

Il diagramma seguente mostra il funzionamento del convertitore buck. Nel convertitore buck il primo transistor è acceso e il secondo transistor è spento a causa dell'elevata frequenza dell'onda quadra. Se il terminale di gate del primo transistor è maggiore della corrente, passa attraverso il campo magnetico, caricando C, e alimenta il carico. Il D1 è il diodo Schottky ed è spento a causa della tensione positiva al catodo.

Convertitore buck funzionante

Convertitore buck funzionante

L'induttore L è la sorgente iniziale di corrente. Se il primo transistor è spento utilizzando l'unità di controllo, la corrente scorre nel funzionamento buck. Il campo magnetico dell'induttore viene collassato e viene generato il ritorno e.m.f campo collassante che ruota attorno alla polarità della tensione attraverso l'induttore. La corrente scorre nel diodo D2, il carico e il diodo D1 verranno accesi.

La scarica dell'induttore L diminuisce con l'aiuto della corrente. Durante il primo transistor è in uno stato la carica dell'accumulatore nel condensatore. La corrente scorre attraverso il carico e durante il periodo di spegnimento mantenendo Vout ragionevolmente. Quindi mantiene l'ampiezza minima del ripple e Vout si chiude al valore di Vs

Convertitore boost funzionante

In questo convertitore il primo transistore viene continuamente acceso e per il secondo transistore viene applicata l'onda quadra di alta frequenza al terminale di gate. Il secondo transistor è in conduzione quando lo stato on e la corrente di ingresso fluiscono dall'induttore L attraverso il secondo transistor. Il terminale negativo carica il campo magnetico attorno all'induttore. Il diodo D2 non può condurre perché l'anodo si trova sul potenziale di terra conducendo altamente il secondo transistor.

Convertitore boost funzionante

Convertitore boost funzionante

Caricando il condensatore C il carico viene applicato all'intero circuito nello stato ON e può costruire cicli precedenti dell'oscillatore. Durante il periodo ON il condensatore C può scaricarsi regolarmente e la quantità di alta frequenza di ondulazione sulla tensione di uscita. La differenza di potenziale approssimativa è data dall'equazione seguente.

VS + VL

Durante il periodo OFF del secondo transistore l'induttore L viene caricato e il condensatore C viene scaricato. L'induttore L può produrre la e.m.f posteriore ei valori dipendono dalla velocità di variazione della corrente del secondo interruttore a transistor. La quantità di induttanza che la bobina può occupare. Quindi il retro e.m.f può produrre qualsiasi tensione diversa attraverso un ampio intervallo e determinato dal design del circuito. Quindi la polarità della tensione attraverso l'induttore L è ora invertita.

La tensione di ingresso fornisce la tensione di uscita e almeno uguale o superiore alla tensione di ingresso. Il diodo D2 è polarizzato in avanti e la corrente applicata alla corrente di carico ricarica i condensatori a VS + VL ed è pronto per il secondo transistor.

Modalità dei convertitori buck boost

Esistono due diversi tipi di modalità nel convertitore buck boost. Di seguito sono riportati i due diversi tipi di convertitori buck boost.

  • Modalità di conduzione continua.
  • Modalità di conduzione discontinua.

Modalità di conduzione continua

Nella modalità di conduzione continua la corrente da un'estremità all'altra dell'induttore non va mai a zero. Quindi l'induttore si scarica parzialmente prima del ciclo di commutazione.

Modalità di conduzione discontinua

In questa modalità la corrente attraverso l'induttore va a zero. Quindi l'induttore si scaricherà completamente alla fine dei cicli di commutazione.

Applicazioni del convertitore Buck boost

  • Viene utilizzato negli alimentatori autoregolanti.
  • Ha elettronica di consumo.
  • Viene utilizzato nei sistemi di alimentazione a batteria.
  • Applicazioni di controllo adattivo.
  • Applicazioni per amplificatori di potenza.

Vantaggi del convertitore Buck Boost

  • Fornisce una maggiore tensione di uscita.
  • Basso ciclo di funzionamento del condotto.
  • Bassa tensione sui MOSFET

Quindi, questo riguarda il funzionamento e le applicazioni del circuito del convertitore Buck Boost. Le informazioni fornite nell'articolo rappresentano il concetto di base dei convertitori buck boost. In caso di domande su questo concetto o per realizzare progetti di ingegneria elettrica , si prega di commentare nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te. Quali sono le funzioni dei convertitori buck boost?

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