Una DC Alimentazione elettrica viene utilizzato nella maggior parte degli apparecchi dove è richiesta una tensione costante. DC sta per corrente continua, in cui il flusso di corrente è unidirezionale. Il processo di conversione DC può essere don convertitori DC. I portatori di carica in alimentazione CC viaggiano in una sola direzione. Celle solari , batterie e termocoppie sono le fonti di alimentazione DC. Una tensione CC può produrre una certa quantità di elettricità costante, che diventa debole quando viaggia più a lungo. Una tensione CA dal generatore può modificare la loro forza quando viaggiano attraverso un trasformatore.
Convertitore da 24 V CC a 9 V CC
Un alimentatore CA è una corrente alternata, in cui la tensione cambia istantaneamente nel tempo. Nell'alimentazione CA i portatori di carica cambiano periodicamente la loro direzione. L'alimentazione CA viene utilizzata come corrente di servizio per le esigenze domestiche. Questa utilità La corrente CA viene convertita in CC utilizzando un circuito costituito da un trasformatore, un raddrizzatore e un filtro. Allo stesso modo, una tensione CC viene aumentata o ridotta alla tensione desiderata utilizzando tale circuito.
Questa corrente CA di utilità viene convertita in CC utilizzando un circuito costituito da un trasformatore, un raddrizzatore e un filtro. Allo stesso modo, una tensione CC viene aumentata o ridotta alla tensione desiderata utilizzando tale circuito.
Conversione DC-DC
Un convertitore da CC a CC prende la tensione da una sorgente CC e converte la tensione di alimentazione in un altro livello di tensione CC. Sono utilizzati per aumentare o diminuire il livello di tensione. Questo è comunemente usato per automobili, caricatori portatili e lettori DVD portatili. Alcuni dispositivi richiedono una certa quantità di tensione per eseguire il dispositivo. Una potenza eccessiva può distruggere il dispositivo o una potenza inferiore potrebbe non essere in grado di far funzionare il dispositivo. Il convertitore prende l'alimentazione dalla batteria e riduce il livello di tensione, analogamente un convertitore aumenta il livello di tensione. Ad esempio, potrebbe essere necessario ridurre la potenza di una grande batteria da 24 V a 12 V per far funzionare una radio.
Il convertitore prende l'alimentazione dalla batteria e riduce il livello di tensione, analogamente un convertitore aumenta il livello di tensione. Ad esempio, potrebbe essere necessario ridurre la potenza di una grande batteria da 24 V a 12 V per far funzionare una radio.
Conversione elettronica
I convertitori da CC a CC nei circuiti elettronici utilizzano la tecnologia di commutazione. Il convertitore CC-CC in modalità commutata converte il livello di tensione CC immagazzinando temporaneamente l'energia in ingresso e quindi rilascia tale energia a una diversa tensione di uscita. La memorizzazione avviene in componenti di campo magnetico come un induttore , trasformatori o componenti del campo elettrico come i condensatori. Questo metodo di conversione può aumentare o diminuire il livello di tensione.
La conversione a commutazione è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla regolazione della tensione lineare, che dissipa la potenza indesiderata come calore. L'elevata efficienza di un convertitore a modalità commutata riduce il dissipatore di calore necessario e aumenta la durata della batteria delle apparecchiature portatili. L'efficienza è aumentata grazie all'uso di FET di potenza , che sono in grado di commutare in modo più efficiente con minori perdite di commutazione a frequenze più elevate rispetto ai transistor bipolari di potenza e utilizzano circuiti di pilotaggio meno complessi. Un altro miglioramento nei convertitori CC-CC è ottenuto sostituendo il diodo volano con raddrizzamento sincrono utilizzando un FET di potenza, la cui 'resistenza all'accensione' è molto più bassa, il che riduce le perdite di commutazione.
L'efficienza del convertitore è aumentata grazie all'uso di FET di potenza, che sono in grado di commutare in modo più efficiente con minori perdite di commutazione a frequenze più elevate rispetto ai transistor bipolari di potenza e utilizzano circuiti di pilotaggio meno complessi. Un altro miglioramento nei convertitori CC-CC è ottenuto sostituendo il diodo volano con raddrizzamento sincrono utilizzando un FET di potenza, la cui 'resistenza all'accensione' è molto più bassa, il che riduce le perdite di commutazione.
La maggior parte dei convertitori DC-DC sono progettati per muoversi in modo unidirezionale, dall'ingresso all'uscita. Ma le topologie del regolatore di commutazione possono essere progettate per muoversi bidirezionalmente sostituendo tutti i diodi con rettifica attiva controllata indipendentemente. Ad esempio, nella frenata rigenerativa dei veicoli, dove la potenza viene fornita alle ruote durante la guida, ma fornita con le ruote durante la frenata. Quindi una conversione bidirezionale è utile.
Conversione magnetica
In questi convertitori CC-CC, l'energia viene periodicamente immagazzinata e rilasciata da un campo magnetico in un induttore o trasformatore in una gamma di frequenza da 300 KHz a 10 MHz. Regolando il duty cycle della tensione di carica è possibile controllare più facilmente la quantità di potenza trasferita ad un carico, tramite questo controllo si può applicare anche la corrente in ingresso, la corrente in uscita oppure per mantenere una potenza costante. Il convertitore basato su trasformatore può fornire isolamento tra ingresso e uscita.
In generale, il convertitore CC-CC si riferisce ai convertitori a commutazione spiegati di seguito. Questi circuiti sono il cuore dell'alimentatore a commutazione. Di seguito vengono spiegati i circuiti più comunemente usati.
Convertitori non isolati
I convertitori non isolati vengono utilizzati quando la variazione di tensione è piccola. I terminali di ingresso e uscita condividono una massa comune in questo circuito. Di seguito sono riportati i diversi tipi di convertitori in questo gruppo.
Lo svantaggio è che non può fornire protezione da alte tensioni elettriche e ha più rumore.
Convertitore step-down (buck)
Un circuito step-down viene utilizzato per generare una tensione inferiore rispetto all'ingresso. È anche chiamato un dollaro. Le polarità sono le stesse dell'ingresso.
Convertitore buck
Convertitore Step-Up (Boost)
Un circuito step-up viene utilizzato per generare una tensione superiore alla tensione di ingresso. Si chiama come una spinta. Le polarità sono le stesse dell'ingresso.
Convertitore boost
Convertitore buck-boost
Nel Convertitore buck-boost , la tensione di uscita può essere aumentata o diminuita rispetto alla tensione di ingresso. Funziona per aumentare o diminuire la tensione. L'utilizzo comune di questo convertitore è quello di invertire la polarità.
Cazzo: Questo tipo di convertitore è simile al convertitore Buck-Boost. La differenza è il suo nome, che prende il nome da Slobodan Cuk, l'uomo che lo ha creato.
Pompa di carico: Questo convertitore viene utilizzato per aumentare o diminuire la tensione nelle applicazioni a bassa potenza.
Convertitori isolati
Questi convertitori hanno una separazione tra i terminali di ingresso e di uscita. Hanno proprietà di tensione di isolamento elevate. Possono bloccare il rumore e le interferenze. Ciò consente loro di produrre una sorgente DC più pulita. Sono classificati in due tipi.
Convertitore flyback
Questo convertitore funziona in modo simile al convertitore buck-boost della categoria non isolante. La differenza è che utilizza un trasformatore per immagazzinare energia invece di un induttore.
Convertitore flyback
Convertitore in avanti
Questo convertitore utilizzerà il trasformatore per inviare l'energia, tra l'ingresso e l'uscita in un unico passaggio.
Funzionamento del convertitore DC
Un convertitore CC-CC di base prende la corrente e la fa passare attraverso un elemento di commutazione, che trasforma il segnale CC in un segnale a onda quadra CA. Questa onda è, quindi passa attraverso un altro filtro che la trasforma di nuovo in un segnale CC della tensione richiesta.
Vantaggi del convertitore CC
- Lo spazio della batteria può essere ridotto riducendo o aumentando la tensione di ingresso disponibile.
- Un dispositivo può essere pilotato in controtendenza o aumentando la tensione disponibile. Prevenendo così il danneggiamento o il guasto del dispositivo.
Spero che tu abbia capito chiaramente l'argomento: diversi metodi di conversione della tensione da CC a CC e i loro tipi. Se hai domande su questo argomento o sul file progetti elettrici ed elettronici lascia i commenti qui sotto.
