Různé metody převodu stejnosměrného napětí na stejnosměrné

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





DC zdroj napájení se používá ve většině zařízení, kde je vyžadováno konstantní napětí. DC znamená přímý proud, ve kterém je tok proudu jednosměrný. Proces DC převodu nelze provádět DC převaděči. Nosiče náboje v DC napájení cestují jedním směrem. Solární články , baterie a termočlánky jsou zdroje stejnosměrného napájení. Stejnosměrné napětí může produkovat určité množství konstantní elektřiny, která slabne, když se bude pohybovat dále déle. Střídavé napětí z generátoru může změnit svou sílu, když prochází transformátorem.

DC převodníky - 24V DC na 9V DC převaděč

Převodník 24V DC na 9V DC



Zdrojem střídavého proudu je střídavý proud, při kterém se napětí okamžitě mění s časem. Při napájení střídavým proudem nosiče náboje pravidelně mění směr. Napájení střídavým proudem se používá jako napájecí proud pro potřeby domácnosti. Tento nástroj Střídavý proud se převádí na stejnosměrný proud pomocí obvodu, který se skládá z transformátoru, usměrňovače a filtru. Podobně se pomocí těchto obvodů zvyšuje nebo snižuje stejnosměrné napětí na požadované napětí.


Tento střídavý proud se převádí na stejnosměrný proud pomocí obvodů, které se skládají z transformátoru, usměrňovače a filtru. Podobně se pomocí těchto obvodů zvyšuje nebo snižuje stejnosměrné napětí na požadované napětí.



DC-DC konverze

Měnič DC na DC odebírá napětí ze zdroje DC a převádí napájecí napětí na jinou úroveň stejnosměrného napětí. Používají se ke zvýšení nebo snížení úrovně napětí. To je běžně používané automobily, přenosné nabíječky a přenosné DVD přehrávače. Některá zařízení potřebují k provozu zařízení určité množství napětí. Příliš mnoho energie může zařízení zničit nebo méně energie nemusí být schopno zařízení spustit. Převodník odebírá energii z baterie a snižuje úroveň napětí, podobně jako převodník zvyšuje úroveň napětí. Například pro provoz rádia může být nutné snížit výkon velké baterie 24 V na 12V.

Převodník odebírá energii z baterie a snižuje úroveň napětí, podobně jako převodník zvyšuje úroveň napětí. Například pro provoz rádia může být nutné snížit výkon velké baterie 24 V na 12V.

Elektronická konverze

Měniče DC na DC v elektronických obvodech používají spínací technologii. Přepínaný měnič DC-DC převádí úroveň stejnosměrného napětí dočasným ukládáním vstupní energie a poté tuto energii uvolňuje při různých napěťových výstupech. Ukládání se provádí buď v součástech magnetického pole, jako je induktor , transformátory nebo součásti elektrického pole, jako jsou kondenzátory. Tato metoda převodu může zvýšit nebo snížit úroveň napětí.


Přepínací přepínání je energeticky účinnější než lineární regulace napětí, která rozptyluje nežádoucí energii jako teplo. Vysoká účinnost spínaného převodníku snižuje potřebu chlazení a zvyšuje výdrž baterie přenosného zařízení. Účinnost se zvýšila díky použití výkonové FET , které jsou schopny účinněji spínat s nižšími spínacími ztrátami při vyšších frekvencích než výkonové bipolární tranzistory a používají méně složité obvody pohonu. Další vylepšení měničů DC-DC se provádí výměnou setrvačníkové diody za synchronní usměrnění pomocí výkonového FET, jehož „odpor“ je mnohem nižší, což snižuje spínací ztráty.

Účinnost převodníku se zvýšila díky použití výkonových FET, které jsou schopny účinněji spínat s nižšími spínacími ztrátami při vyšších frekvencích než výkonové bipolární tranzistory a používají méně složité obvody pohonu. Další vylepšení měničů DC-DC se provádí výměnou setrvačníkové diody za synchronní usměrnění pomocí výkonového FET, jehož „odpor“ je mnohem nižší, což snižuje spínací ztráty.

Většina měničů DC-DC je navržena k jednosměrnému pohybu ze vstupu na výstup. Topologie spínacího regulátoru však mohou být navrženy tak, aby se obousměrně pohybovaly nahrazením všech diod nezávisle řízenou aktivní rektifikací. Například při rekuperačním brzdění vozidel, kde je během jízdy dodávána energie na kola, ale při brzdění je dodávána s koly. Proto je obousměrná konverze užitečná.

Magnetická konverze

V těchto DC-DC měničích je energie periodicky ukládána a uvolňována z magnetického pole v induktoru nebo transformátoru ve frekvenčním rozsahu 300KHz až 10MHz. Nastavením pracovního cyklu nabíjecího napětí lze snáze regulovat množství energie přenášené na zátěž, prostřednictvím této regulace lze také aplikovat vstupní proud, výstupní proud nebo udržovat konstantní výkon. Převodník založený na transformátoru může poskytnout izolaci mezi vstupem a výstupem.

Obecně se převodník DC-DC týká následujících vysvětlených spínacích převodníků. Tyto obvody jsou srdcem spínaného napájecího zdroje. Níže jsou vysvětleny nejčastěji používané obvody.

Neizolované převaděče

Neizolované převodníky se používají, když je změna napětí malá. Vstupní a výstupní svorky mají v tomto obvodu společnou zem. Následují různé typy převaděčů v této skupině.

Nevýhodou je, že nemůže poskytnout ochranu před vysokým elektrickým napětím a má vyšší hluk.

Převaděč step-down (Buck)

Pro generování nižšího napětí než je vstup se používá obvod sestupného proudu. Také se tomu říká babka. Polarita je stejná jako na vstupu.

Buck Converter

Buck Converter

Step-Up (Boost) převodník

Zesilovací obvod se používá k generování vyššího napětí, než je vstupní napětí. Říká se tomu podpora. Polarita je stejná jako na vstupu.

Boost Converter

Boost Converter

Převaděč Buck-Boost

v Převaděč Buck-Boost , lze výstupní napětí zvýšit nebo snížit než vstupní napětí. Funguje to buď ke zvýšení nebo vzpříčení napětí. Běžné použití tohoto převaděče je obrácení polarity.

Dick: Tento typ převaděče je podobný převaděči Buck-Boost. Rozdíl je v jeho jménu, pojmenovaném po Slobodanovi Cukovi, muži, který jej vytvořil.

Plnicí čerpadlo: Tento převodník se používá ke zvyšování nebo snižování napětí v aplikacích s nízkým výkonem.

Izolované převaděče

Tyto převodníky mají oddělení mezi vstupními a výstupními svorkami. Mají vlastnosti vysokého izolačního napětí. Mohou blokovat hluk a rušení. To jim umožňuje vyrábět čistší stejnosměrný zdroj. Jsou rozděleny do dvou typů.

Převaděč Flyback

Tento převaděč funguje podobně jako převaděč buck-boost kategorie bez izolace. Rozdíl je v tom, že používá transformátor k ukládání energie místo induktoru.

Převaděč Flyback

Převaděč Flyback

Předávací převodník

Tento převaděč použije transformátor k odeslání energie mezi vstupem a výstupem v jednom kroku.

Práce DC převodníku

Základní převodník DC-DC odebírá proud a prochází ho spínacím prvkem, který přeměňuje stejnosměrný signál na střídavý obdélníkový signál. Tato vlna pak prochází dalším filtrem, který ji přemění zpět na stejnosměrný signál požadovaného napětí.

Výhody DC převodníku

  • Prostor baterie lze zmenšit snížením nebo zvýšením dostupného vstupního napětí.
  • Zařízení lze pohánět vzpřímením nebo zvýšením dostupného napětí. Tím se zabrání poškození zařízení nebo poruše.

Doufám, že jste jasně pochopili téma - Různé metody převodu napětí DC na DC a jejich typy. Pokud máte nějaké dotazy k tomuto tématu nebo k elektrické a elektronické projekty zanechat komentáře níže.