Příspěvek vysvětluje univerzální obvod buck-boost založený na IC 555, který lze použít pro různé aplikace vyžadující efektivní zpracování energie.

Použití IC 555 pro Buck-Boost

Tento vysoce účinný a efektivní obvod buck-boost s použitím pracovního koně IC 555 vám umožní převést napětí vstupního zdroje na libovolný požadovaný stupeň, buď buckovaný nebo zesílený, jak je požadováno.

Koncept jsme se již naučili komplexně prostřednictvím jednoho z mých předchozích článků, kde jsme diskutovali o jeho univerzálnosti buck-boost typ topologie.

Jak je znázorněno v níže uvedeném schématu zapojení (kliknutím zvětšíte), konfigurace je v zásadě kombinací dvou odlišných stupňů, a to horního stupně převodníku buck-boost a spodního stupně řadiče IC 555 PWM.

Stupeň buck-boost se skládá z mosfetu, který funguje jako spínač, induktoru, který je hlavní komponentou převádějící energii, diody, která stejně jako mosfet tvoří doplňkový spínač, a kondenzátoru, podobně jako induktor, tvoří doplňkové zařízení pro převod energie .

Mosfet musí pracovat pulzním spouštěním, aby střídavě přepínal vstupní napětí ZAPNUTO a VYPNUTO přes induktor v reakci na jeho hradlové napětí.

Proto by mělo být hradlové napětí také v pulzní formě, které se dosahuje prostřednictvím stupně generátoru IC555 PWM.

Obvodový provoz

Přidružený generátor IC555 PWM je integrován do mosfetu pro provedení výše diskutované operace.

Během doby zapnutí mosfetu může vstupní napětí procházet mosfetem a je přivedeno přímo přes induktor.

Induktor se díky své inherentní vlastnosti snaží čelit tomuto náhlému působení proudu tím, že absorbuje a ukládá energii v něm.

Během následující periody OFF mosfetu je vstupní napětí mosfetem vypnuto, induktor nyní zažívá náhlou změnu proudu ze špičky na nulu. V odezvě to induktor kompenzuje obrácením své uložené energie přes výstupní svorky pomocí diody, která nyní působí v předpjatém stavu.

Výše uvedený výkon z induktoru se objevuje s opačnou polaritou na výstupu, kde je připojena zamýšlená zátěž.

Kondenzátor je umístěn tak, aby v něm byla uložena část energie, takže jej lze použít zátěží během doby zapnutí mosfetu, když je dioda reverzně předpjatá a napájení odpojeno přes zátěž.

To uslyší, aby se udrželo stabilní a stabilní napětí napříč zátěží během cyklů zapnutí a vypnutí mosfetu.

Použití PWM jako regulátoru

Úroveň napětí, ať už jde o zesílené napětí, nebo o napětí vzpřímené, závisí na tom, jak je mosfet řízen generátorem PWM.

Pokud je MOSFET optimalizován s vyšším časem zapnutí než čas vypnutí, pak by výstup generoval zesílené napětí a naopak.

Může to však být omezeno, je třeba dbát na to, aby nedošlo k překročení doby zapnutí nad dobu plné saturace induktoru a doba vypnutí nesmí být pod minimální dobou saturace induktoru.

Předpokládejme například, že úplné nasycení induktoru trvá 3 ms, čas ZAP lze v tomto případě nastavit v rozmezí 0 - 3 ms, a nikoli dále, Výsledkem bude zvýšení z minima na maximum v závislosti na hodnotě zvolené induktor.