ອະ ທິ ບາຍ topology ຂອງ ການ ສະ ຫນອງ ພະ ລັງ ງານ ຮູບ ແບບ ການ ສະ ຫຼັບ ໃນ ຫນຶ່ງ ບົດ ຄວາມ

ວົງຈອນ topology ຫມາຍເຖິງການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງອຸປະກອນພະລັງງານແລະອົງປະກອບຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນວົງຈອນ, ໃນຂະນະທີ່ການອອກແບບຂອງອົງປະກອບແມ່ເຫຼັກ, ວົງຈອນການຊົດເຊີຍວົງປິດ, ແລະອົງປະກອບວົງຈອນອື່ນໆທັງຫມົດແມ່ນຂຶ້ນກັບ topology. topologies ພື້ນຖານທີ່ສຸດແມ່ນ Buck, Boost, ແລະ Buck/Boost, single ended flyback ( flyback ໂດດດ່ຽວ), forward, push-pull, half bridge, ແລະ full bridge converters. ມີປະມານ 14 topologies ທົ່ວໄປສໍາລັບການສະຫນອງພະລັງງານຂອງຮູບແບບສະຫຼັບ, ແຕ່ລະຄົນມີລັກສະນະຂອງຕົນເອງແລະສະຖານະການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ຫຼັກການຂອງການຄັດເລືອກແມ່ນຂຶ້ນກັບວ່າມັນເປັນພະລັງງານສູງຫຼືພະລັງງານຕ່ໍາ, ຜົນຜະລິດແຮງດັນສູງຫຼືແຮງດັນຕ່ໍາ, ແລະວ່າມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອົງປະກອບຫນ້ອຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນຫຼາຍທີ່ຈະເລືອກເອົາ topology ທີ່ເຫມາະສົມແລະມີຄວາມຄຸ້ນເຄີຍກັບຂໍ້ດີ, ຂໍ້ເສຍ, ແລະການນໍາໃຊ້ຂອງ topologies ຕ່າງໆ. ການເລືອກທີ່ຜິດພາດ inevitably ນໍາໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການອອກແບບການສະຫນອງພະລັງງານຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ.

ໃນບົດຂຽນນີ້, ພວກເຮົາຈະອະທິບາຍເຖິງຂັ້ນຕອນການລົງ, ຂັ້ນຕອນ, ແລະຂັ້ນຕອນການລົງໃນ topologies ຈາກທັດສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

Buck Converter

ຮູບທີ 1 ແມ່ນແຜນວາດແຜນວາດຂອງຕົວແປງ buck asynchronous. ຕົວແປງ buck ຫຼຸດຜ່ອນແຮງດັນຂາເຂົ້າຂອງຕົນເປັນແຮງດັນຜົນຜະລິດຕ່ໍາ. ເມື່ອສະຫຼັບ Q1 ເປີດ, ພະລັງງານຈະຖືກໂອນໄປໃສ່ເຄື່ອງສົ່ງຜົນຜະລິດ.

ຮູບທີ 1: ແຜນວາດແຜນວາດຂອງຕົວແປງ buck asynchronous

ສູດ 1 ຄິດໄລ່ຮອບວຽນໜ້າທີ່:

ສູດ 2 ຄິດໄລ່ຄວາມດັນສູງສຸດຂອງຕຣາຊິສເຕີທີ່ມີຜົນບັງຄັບໃຊ້ພາກສະຫນາມ semiconductor (MOSFET):

ສູດ 3 ສະຫນອງຄວາມກົດດັນ diode ສູງສຸດ:

Vin ແມ່ນແຮງດັນຂາເຂົ້າ, Vout ແມ່ນແຮງດັນອອກ, ແລະ Vf ແມ່ນແຮງດັນຕໍ່ຂອງ diode.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມເສັ້ນຊື່ຫຼືຕົວຄວບຄຸມການຫຼຸດລົງຕ່ໍາ (LDOs), ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງແຮງດັນຂາເຂົ້າແລະແຮງດັນຂາອອກ, ປະສິດທິພາບຂອງຕົວແປງ buck ສູງກວ່າ.

ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວແປງ buck ມີກໍາມະຈອນໃນປະຈຸບັນຢູ່ໃນວັດສະດຸປ້ອນ, ປະຈຸບັນຜົນຜະລິດແມ່ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເນື່ອງຈາກມີຕົວກອງ capacitor inductor (LC) ຢູ່ທີ່ຜົນຜະລິດຂອງແປງໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ແຮງດັນແຮງດັນທີ່ສະທ້ອນກັບປ້ຳປ້ອນຂໍ້ມູນຈະມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າເມື່ອທຽບໃສ່ກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ປ້ຳອອກ.

ສໍາລັບຕົວແປງ buck ທີ່ມີວົງຈອນຫນ້າທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍແລະກະແສຜົນຜະລິດຫຼາຍກ່ວາ 3A, ມັນແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ rectifiers synchronous. ຖ້າການສະຫນອງພະລັງງານຂອງທ່ານຕ້ອງການກະແສໄຟອອກຫຼາຍກວ່າ 30A, ແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ໄລຍະພະລັງງານຫຼາຍເຟດຫຼື interleaved, ເນື່ອງຈາກວ່ານີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນອົງປະກອບ, ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດລະຫວ່າງຫຼາຍຂັ້ນຕອນຂອງພະລັງງານ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນການສະທ້ອນຂອງ ripple ຢູ່ input ຂອງ converter.

ເມື່ອນໍາໃຊ້ N-FET, ຮອບວຽນຫນ້າທີ່ໄດ້ຖືກຈໍາກັດເພາະວ່າຕົວເກັບປະຈຸ bootstrap ຈໍາເປັນຕ້ອງຖືກສາກໃຫມ່ໃນແຕ່ລະຮອບການປ່ຽນ. ໃນກໍລະນີນີ້, ວົງຈອນຫນ້າທີ່ສູງສຸດແມ່ນຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງ 95-99%.

Buck converters ປົກກະຕິແລ້ວມີລັກສະນະເຄື່ອນໄຫວທີ່ດີເນື່ອງຈາກວ່າພວກເຂົາເຈົ້າມີໂຄງສ້າງ topology ໄປຂ້າງຫນ້າ. ແບນວິດທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບຄຸນນະພາບຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ຜິດພາດແລະຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບທີ່ເລືອກ.

ຮູບທີ່ 2 ຫາ 7 ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຮງດັນ ແລະຄື້ນກະແສໄຟຟ້າຂອງ FET, diode, ແລະ inductor ໃນຮູບແບບ conduction ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (CCM) ໃນຕົວແປງ buck asynchronous.

ຕົວແປງສັນຍານ

ຕົວແປງສັນຍານເພີ່ມແຮງດັນຂາເຂົ້າຂອງມັນໄປສູ່ແຮງດັນຜົນຜະລິດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ເມື່ອສະຫຼັບ Q1 ບໍ່ເປັນຕົວນໍາ, ພະລັງງານຈະຖືກໂອນໄປຫາສະຖານີຜົນຜະລິດ. ຮູບທີ 8 ແມ່ນແຜນວາດແຜນວາດຂອງຕົວແປງການຊຸກຍູ້ແບບບໍ່ຊິ້ງໂຄນ.

ຮູບທີ 8: ແຜນວາດແຜນວາດຂອງຕົວແປງການເພີ່ມອັດຕາ asynchronous

ສູດ 4 ຄິດໄລ່ຮອບວຽນໜ້າທີ່:

ສູດ 5 ຄິດໄລ່ຄວາມດັນ MOSFET ສູງສຸດ:

ສູດ 6 ສະຫນອງຄວາມກົດດັນ diode ສູງສຸດ:

Vin ແມ່ນແຮງດັນຂາເຂົ້າ, Vout ແມ່ນແຮງດັນອອກ, ແລະ Vf ແມ່ນແຮງດັນຕໍ່ຂອງ diode.

ໂດຍການນໍາໃຊ້ຕົວແປງເພີ່ມ, ປະຈຸບັນກໍາມະຈອນຜົນຜະລິດສາມາດເຫັນໄດ້, ຍ້ອນວ່າການກັ່ນຕອງ LC ຕັ້ງຢູ່ໃນຕອນທ້າຍຂອງການປ້ອນຂໍ້ມູນ. ດັ່ງນັ້ນ, ກະແສໄຟຟ້າເຂົ້າແມ່ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະແຮງດັນຂາອອກແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

ເມື່ອອອກແບບຕົວແປງສັນຍານເສີມ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະຮູ້ວ່າຈະມີການເຊື່ອມຕໍ່ແບບຖາວອນຈາກວັດສະດຸປ້ອນໄປຫາຜົນຜະລິດເຖິງແມ່ນວ່າຕົວແປງສັນຍານບໍ່ໄດ້ສະຫຼັບ. ມາດຕະການປ້ອງກັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະຕິບັດເພື່ອປ້ອງກັນເຫດການໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນໃນຕອນທ້າຍຂອງຜົນຜະລິດ.

ສໍາລັບກະແສຜົນຜະລິດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ 4A, ເຄື່ອງ rectifiers synchronous ຄວນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອທົດແທນ diodes. ຖ້າການສະຫນອງພະລັງງານຕ້ອງການໃຫ້ກະແສຜົນຜະລິດສູງກວ່າ 10A, ມັນແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ວິທີການຂັ້ນຕອນຂອງພະລັງງານຫຼາຍເຟດຫຼື interleaved.

ເມື່ອປະຕິບັດງານຢູ່ໃນໂຫມດ CCM, ລັກສະນະແບບເຄື່ອນໄຫວຂອງຕົວແປງສັນຍານກໍາລັງຖືກຈໍາກັດເນື່ອງຈາກຈຸດສູນກາງຂອງຍົນເຄິ່ງຫນຶ່ງ (RHPZ) ຂອງຫນ້າທີ່ໂອນຂອງມັນ. ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ສາມາດຂອງ RHPZ ໃນການຊົດເຊີຍ, ແບນວິດທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍປົກກະຕິຈະຫນ້ອຍກວ່າຫນຶ່ງສ່ວນຫ້າຫາຫນຶ່ງສ່ວນສິບຂອງຄວາມຖີ່ RHPZ.

ກະລຸນາອ້າງອີງເຖິງສູດ 7:

ໃນບັນດາພວກເຂົາ, Vout ແມ່ນແຮງດັນຜົນຜະລິດ, D ແມ່ນວົງຈອນຫນ້າທີ່, Iout ແມ່ນປະຈຸບັນຜົນຜະລິດ, ແລະ L1 ແມ່ນ inductance ຂອງຕົວແປງເພີ່ມ.

ຮູບທີ່ 9 ຫາ 14 ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຮງດັນ ແລະຄື້ນກະແສໄຟຟ້າຂອງ FET, diode, ແລະ inductor ໃນໂໝດ CCM ໃນຕົວແປງສັນຍານເພີ່ມ asynchronous.

Buck boost converter

buck boost converter ແມ່ນປະສົມປະສານຂອງ buck ແລະ boost ໄລຍະພະລັງງານທີ່ແບ່ງປັນ inductor ດຽວກັນ.

ເບິ່ງຮູບ 15.

ຮູບທີ 15: ແຜນວາດແຜນວາດຂອງຕົວແປງສັນຍານ buck boost ຄູ່

buck boost topology ແມ່ນປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍເພາະວ່າແຮງດັນຂາເຂົ້າສາມາດນ້ອຍກວ່າ, ໃຫຍ່ກວ່າ, ຫຼືຄືກັນກັບແຮງດັນຜົນຜະລິດ, ແລະຕ້ອງການພະລັງງານຜົນຜະລິດຫຼາຍກ່ວາ 50W.

ສໍາລັບພະລັງງານຜົນຜະລິດຫນ້ອຍກວ່າ 50W, ຕົວແປງ inductor ຕົ້ນຕໍສິ້ນສຸດດຽວ (SEPIC) ເປັນທາງເລືອກທີ່ປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍຍ້ອນວ່າມັນໃຊ້ອົງປະກອບຫນ້ອຍ.

ເມື່ອແຮງດັນຂາເຂົ້າແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າແຮງດັນຜົນຜະລິດ, ຕົວແປງເພີ່ມ buck ດໍາເນີນການໃນຮູບແບບ buck; ເມື່ອແຮງດັນຂາເຂົ້າຕ່ໍາກວ່າແຮງດັນຂາອອກ, ມັນເຮັດວຽກຢູ່ໃນໂຫມດເພີ່ມ. ເມື່ອຕົວແປງສັນຍານເຮັດວຽກຢູ່ໃນພາກພື້ນສາຍສົ່ງທີ່ແຮງດັນຂາເຂົ້າຢູ່ພາຍໃນຂອບເຂດແຮງດັນຂາອອກ, ມີສອງແນວຄວາມຄິດສໍາລັບການຈັດການສະຖານະການເຫຼົ່ານີ້: ທັງສອງໄລຍະ buck ແລະ boost ແມ່ນເຮັດວຽກພ້ອມກັນ, ຫຼືວົງຈອນການສະຫຼັບສະຫຼັບລະຫວ່າງ buck ແລະ boost ຂັ້ນຕອນ, ແຕ່ລະປົກກະຕິຈະດໍາເນີນການເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບປົກກະຕິ. ແນວຄວາມຄິດທີສອງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງລົບກວນ subharmonic ຢູ່ທີ່ຜົນຜະລິດ, ແລະເມື່ອປຽບທຽບກັບ buck ຫຼື boost ທໍາມະດາ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງແຮງດັນຜົນຜະລິດອາດຈະບໍ່ຊັດເຈນ, ແຕ່ເມື່ອປຽບທຽບກັບແນວຄວາມຄິດທໍາອິດ, ເຄື່ອງແປງຈະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.

The buck boost topology ມີກໍາມະຈອນໃນປະຈຸບັນຢູ່ໃນທັງສອງ input ແລະ output ສິ້ນສຸດລົງເນື່ອງຈາກວ່າບໍ່ມີການກັ່ນຕອງ LC ໃນທັງສອງທິດທາງ.

ສໍາລັບ buck boost converters, buck ແລະ boost ໄລຍະພະລັງງານສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ແຍກຕ່າງຫາກສໍາລັບການຄິດໄລ່.

buck boost converter ທີ່ມີສອງສະວິດແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບລະດັບພະລັງງານລະຫວ່າງ 50W ແລະ 100W (ເຊັ່ນ: LM5118), ແລະພະລັງງານ rectification synchronous ສາມາດບັນລຸ 400W (ຄືກັນກັບ LM5175). ມັນໄດ້ຖືກແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ rectifier synchronous ທີ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນດຽວກັນກັບ buck unconjugated ແລະຂັ້ນຕອນການເພີ່ມພະລັງງານ.

ທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງອອກແບບເຄືອຂ່າຍການຊົດເຊີຍສໍາລັບ buck boost converter ສໍາລັບຂັ້ນຕອນຂອງການ boost, ເນື່ອງຈາກວ່າ RHPZ ຈະຈໍາກັດແບນວິດຂອງ regulator.

ໂຄງສ້າງ topological ພື້ນຖານທົ່ວໄປ

■ການຫຼຸດຜ່ອນແຮງດັນໄຟຟ້າ

■ Boost Boost

■Buck Boost ການຫຼຸດຜ່ອນແຮງດັນ

■ Flyback Flyback

■ Forward Forward

■ສອງ Transformer Forward ສອງ transistor ໄປຂ້າງຫນ້າ

■ Push Pull

■ຂົວເຄິ່ງຂົວ

■ຂົວເຕັມ

■ SEPIC

■ C'uk

1​, ຮູບ​ແບບ​ການ modulation width ກໍາ​ມະ​ຈອນ​ຂັ້ນ​ພື້ນ​ຖານ​

ໂຄງສ້າງ topological ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນທັງຫມົດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວົງຈອນໂຫມດສະຫຼັບ, ແລະຮູບແບບຄື້ນຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ modulation ພື້ນຖານແມ່ນຖືກກໍານົດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

2, ບັກ

ລັກສະນະ:

■ ຫຼຸດການປ້ອນເຂົ້າເປັນແຮງດັນຕ່ໍາ.

■ມັນອາດຈະເປັນວົງຈອນທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດ.

■ຕົວກອງ inductor/capacitor ເຮັດໃຫ້ແປເປັນຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມຫຼັງຈາກສະຫຼັບ.

■ຜົນຜະລິດແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າຫຼືເທົ່າກັບວັດສະດຸປ້ອນ.

■ ກະແສໄຟເຂົ້າບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ (ຟັກ).

ກະແສຜົນຜະລິດກ້ຽງ.

3​, ການ​ປັບ​ປຸງ​

ລັກສະນະ:

■ຍົກສູງແຮງດັນໄຟຟ້າໃຫ້ສູງຂຶ້ນ.

■ຄ້າຍຄືກັນກັບການຫຼຸດແຮງດັນ, ແຕ່ມີ inductors, switches, ແລະ diodes ຈັດລຽງຄືນ.

■ຜົນຜະລິດແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຫຼືເທົ່າກັບວັດສະດຸປ້ອນ (ບໍ່ສົນໃຈການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນຕໍ່ຫນ້າຂອງ diode).

■ກະແສປ້ອນເຂົ້າທີ່ລຽບງ່າຍ.

■ ກະແສຜົນຜະລິດບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ (ຟັກ).

4, Buck-Boost

ລັກສະນະ:

■ວິທີການຈັດລຽງອື່ນສໍາລັບ inductors, switches, ແລະ diodes.

■ການລວມເອົາຂໍ້ເສຍຂອງວົງຈອນທັງສອງຂັ້ນຕອນລົງແລະຂັ້ນຕອນ.

■ ກະແສໄຟເຂົ້າບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ (ຟັກ).

■ກະແສຜົນຜະລິດຍັງຢຸດ (ຟັກ).

■ຜົນຜະລິດແມ່ນກົງກັນຂ້າມກັບການປ້ອນຂໍ້ມູນສະເໝີ (ໝາຍເຖິງຂົ້ວຂອງຕົວເກັບປະຈຸ), ແຕ່ຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ສາມາດມີຂະໜາດນ້ອຍ ຫຼືໃຫຍ່ກວ່າວັດສະດຸປ້ອນ.

■ຕົວປ່ຽນ "flyback" ຕົວຈິງແລ້ວຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງການແຍກວົງຈອນ step-up-up ລົງ (ການ coupling ຫມໍ້ແປງ).

5​, Flyback​

ລັກສະນະ:

■ມັນເຮັດວຽກຄືກັບວົງຈອນ buck boost, ແຕ່ inductor ມີສອງ windings ທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນທັງ transformer ແລະ inductor.

■ຜົນຜະລິດສາມາດເປັນບວກຫຼືລົບ, ກໍານົດໂດຍ polarity ຂອງ coil ແລະ diode.

■ແຮງດັນຂາອອກສາມາດໃຫຍ່ກວ່າຫຼືຫນ້ອຍກວ່າແຮງດັນຂາເຂົ້າ, ກໍານົດໂດຍອັດຕາສ່ວນການຫັນຂອງຫມໍ້ແປງ.

■ນີ້ແມ່ນໂຄງສ້າງ topology ທີ່ໂດດດ່ຽວທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດ.

■ການເພີ່ມ windings ແລະວົງຈອນຮອງສາມາດເຮັດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບຫຼາຍ.

6​, ສົ່ງ​ຕໍ່​

ລັກສະນະ:

■ຮູບແບບການເຊື່ອມຂອງຫມໍ້ແປງຂອງວົງຈອນຂັ້ນຕອນລົງ.

■ກະແສການປ້ອນຂໍ້ມູນບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ, ກະແສຜົນຜະລິດກ້ຽງ.

■ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ຂອງຫມໍ້ແປງ, ຜົນຜະລິດສາມາດຫຼາຍຫຼືຫນ້ອຍກ່ວາວັດສະດຸປ້ອນ, ແລະສາມາດເປັນ polarity ໃດ.

■ການເພີ່ມ windings ຮອງແລະວົງຈອນສາມາດໄດ້ຮັບຜົນຜະລິດຫຼາຍ.

■ ຫຼັກຂອງໝໍ້ແປງຕ້ອງຖືກ demagnetized ໃນແຕ່ລະຮອບການສະຫຼັບ. ການປະຕິບັດທົ່ວໄປແມ່ນການເພີ່ມ winding ທີ່ມີຈໍານວນຂອງການຫັນເປັນ winding ຕົ້ນຕໍ.

■ ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຕົວ inductor ຕົ້ນຕໍໃນລະຫວ່າງການສະວິດເປີດໄລຍະແມ່ນປ່ອຍອອກມາໂດຍຜ່ານ windings ແລະ diodes ເພີ່ມເຕີມໃນໄລຍະການປິດສະວິດ.

7, ສອງ Transistor Forward

ລັກສະນະ:

■ສອງປຸ່ມເຮັດວຽກພ້ອມກັນ.

■ເມື່ອສະວິດຖືກຕັດການເຊື່ອມຕໍ່, ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນຫມໍ້ແປງຈະປີ້ນກັບ polarity ຂອງປະຖົມ, ເຮັດໃຫ້ diode ດໍາເນີນການ.

ຂໍ້ດີຕົ້ນຕໍ:

■ແຮງດັນໃນແຕ່ລະສະວິດຈະບໍ່ເກີນແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

■ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງຣີເຊັດເສັ້ນທາງການໝູນວຽນ.

8. Push-Pull

ລັກສະນະ:

■ສະວິດ (FET) ຂັບລົດໄລຍະທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະປະຕິບັດການໂມດູນຄວາມກວ້າງກໍາມະຈອນ (PWM) ເພື່ອຄວບຄຸມແຮງດັນອອກ.

■ອັດຕາການນໍາໃຊ້ທີ່ດີຂອງແກນແມ່ເຫຼັກ transformer - ການສົ່ງພະລັງງານໃນທັງສອງຮອບເຄິ່ງ.

■ໂຄງສ້າງ topology ຄື້ນເຕັມ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຖີ່ຂອງ ripple ຜົນຜະລິດແມ່ນສອງເທົ່າຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນປ່ຽນ.

■ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ກັບ FET ແມ່ນສອງເທົ່າຂອງແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

9, ຂົວເຄິ່ງ

ລັກສະນະ:

■ໂຄງສ້າງ topology ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຕົວແປງພະລັງງານສູງ.

■ສະວິດ (FET) ຂັບລົດໄລຍະທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະປະຕິບັດການໂມດູນຄວາມກວ້າງກໍາມະຈອນ (PWM) ເພື່ອຄວບຄຸມແຮງດັນອອກ.

■ອັດຕາການນໍາໃຊ້ທີ່ດີຂອງແກນແມ່ເຫຼັກ transformer - ການສົ່ງພະລັງງານໃນທັງສອງຮອບເຄິ່ງ. ■ນອກຈາກນັ້ນ, ອັດຕາການນໍາໃຊ້ຂອງ winding ຕົ້ນຕໍແມ່ນດີກວ່າຂອງວົງຈອນ push-pull.

■ໂຄງສ້າງ topology ຄື້ນເຕັມ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຖີ່ຂອງ ripple ຜົນຜະລິດແມ່ນສອງເທົ່າຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນປ່ຽນ.

■ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ກັບ FET ແມ່ນເທົ່າກັບແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

10, ຂົວເຕັມ

ລັກສະນະ:

■ໂຄງສ້າງ topology ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດສໍາລັບຕົວແປງພະລັງງານສູງ.

■ສະວິດ (FETs) ຖືກຂັບເຄື່ອນເປັນຄູ່ເສັ້ນຂວາງ ແລະໂມດູນຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນ (PWM) ດໍາເນີນການເພື່ອຄວບຄຸມແຮງດັນອອກ.

■ອັດຕາການນໍາໃຊ້ທີ່ດີຂອງແກນແມ່ເຫຼັກ transformer - ການສົ່ງພະລັງງານໃນທັງສອງຮອບເຄິ່ງ.

■ໂຄງສ້າງ topology ຄື້ນເຕັມ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຖີ່ຂອງ ripple ຜົນຜະລິດແມ່ນສອງເທົ່າຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການຫັນປ່ຽນ.

■ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ກັບ FETs ແມ່ນເທົ່າກັບແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

■ຢູ່ທີ່ພະລັງງານທີ່ກໍານົດ, ກະແສຕົ້ນຕໍແມ່ນເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງຂົວ.

11, SEPIC ຕົວປ່ຽນ inductor ປະຖົມແບບປາຍດຽວ (SEPIC)

ລັກສະນະ:

■ແຮງດັນຂາອອກສາມາດໃຫຍ່ກວ່າ ຫຼືໜ້ອຍກວ່າແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

■ ເຊັ່ນດຽວກັບວົງຈອນກະຕຸ້ນ, ກະແສປ້ອນເຂົ້າແມ່ນກ້ຽງ, ແຕ່ກະແສໄຟອອກບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ.

■ພະລັງງານຖືກສົ່ງຈາກວັດສະດຸປ້ອນໄປຫາຜົນຜະລິດຜ່ານຕົວເກັບປະຈຸ.

■ຕ້ອງການສອງ inductors.

12, C'uk (ສິດທິບັດ Slobodan C'uk)

ລັກສະນະ:

■ຜົນຜະລິດໃນໄລຍະປີ້ນກັບກັນ.

■ຄວາມກວ້າງຂອງແຮງດັນຂາອອກສາມາດໃຫຍ່ກວ່າ ຫຼືໜ້ອຍກວ່າຕົວປ້ອນຂໍ້ມູນ.

■ກະແສປ້ອນເຂົ້າແລະກະແສອອກແມ່ນທັງສອງກ້ຽງ.

■ພະລັງງານຖືກສົ່ງຈາກວັດສະດຸປ້ອນໄປຫາຜົນຜະລິດຜ່ານຕົວເກັບປະຈຸ.

■ຕ້ອງການສອງ inductors.

■ Inductance ສາມາດຈັບຄູ່ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ກະແສ inductor ripple ສູນ.

13, ລາຍລະອຽດຂອງການດໍາເນີນງານວົງຈອນ

■ຕໍ່ໄປນີ້ອະທິບາຍລາຍລະອຽດການເຮັດວຽກຂອງໂຄງສ້າງ topology ຫຼາຍ:

■ຕົວຄວບຄຸມແຮງດັນ: ການດໍາເນີນການຕໍ່ເນື່ອງ, ການດໍາເນີນການທີ່ສໍາຄັນ, ການດໍາເນີນການບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ.

■ ກະຕຸ້ນການຄວບຄຸມ (ການດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ).

■ການດໍາເນີນການ Transformer.

■ flyback transformer.

■ Forward transformer.

14, ຄວບຄຸມແຮງດັນ Buck ດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ

ລັກສະນະ:

■ກະແສ inductor ແມ່ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

■Vout ແມ່ນຄ່າສະເລ່ຍຂອງແຮງດັນຂາເຂົ້າຂອງມັນ (V1).

■ແຮງດັນຜົນຜະລິດແມ່ນຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນຂາເຂົ້າແລະອັດຕາສ່ວນການໂຫຼດຂອງສະວິດ (D).

■ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່, ກະແສ inductor ໄຫຼອອກຈາກຫມໍ້ໄຟ.

■ເມື່ອປິດສະວິດ, ກະແສໄຟຟ້າຈະໄຫຼຜ່ານໄດໂອດ.

■ການລະເລີຍການສູນເສຍໃນສະວິດແລະ inductors, D ແມ່ນເອກະລາດຂອງປະຈຸບັນການໂຫຼດ.

■ຄຸນລັກສະນະຂອງເຄື່ອງຄວບຄຸມແຮງດັນແລະວົງຈອນອະນຸພັນຂອງມັນແມ່ນ:

■ການປ້ອນຂໍ້ມູນໃນປະຈຸບັນບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ (ຟັກ), ຜົນຜະລິດໃນປະຈຸບັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (ກ້ຽງ).

15, Buck ຄວບຄຸມແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສໍາຄັນ

■ ກະແສ inductor ຍັງຕໍ່ເນື່ອງ, ແຕ່ເຖິງສູນເມື່ອສະວິດເປີດອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ "ການດໍາເນີນການທີ່ສໍາຄັນ". ແຮງດັນຂາອອກຍັງເທົ່າກັບແຮງດັນຂາເຂົ້າທີ່ຄູນດ້ວຍ D.

16, ຄວບຄຸມແຮງດັນ Buck ການດໍາເນີນການບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ

■ ໃນກໍລະນີນີ້, ກະແສໄຟຟ້າໃນ inductor ແມ່ນສູນສໍາລັບໄລຍະເວລາໃນແຕ່ລະຮອບ.

■ແຮງດັນຜົນຜະລິດຍັງຄົງ (ສະເຫມີ) ຄ່າສະເລ່ຍຂອງ v1.

■ແຮງດັນຂາອອກບໍ່ແມ່ນຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນຂາເຂົ້າແລະອັດຕາສ່ວນການໂຫຼດຂອງສະວິດ (D).

■ເມື່ອປະຈຸບັນການໂຫຼດຕໍ່າກວ່າຄ່າທີ່ສໍາຄັນ, D ປ່ຽນແປງກັບປະຈຸບັນການໂຫຼດ (ໃນຂະນະທີ່ Vout ຄົງທີ່).

17​, ປັບ​ລະ​ບຽບ​ການ​

■ ແຮງດັນຂາອອກແມ່ນສູງກວ່າ (ຫຼືເທົ່າກັບ) ແຮງດັນຂາເຂົ້າ.

■ກະແສໄຟຟ້າເຂົ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ກະແສອອກບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ (ກົງກັນຂ້າມກັບຕົວຄວບຄຸມແຮງດັນ).

■ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງແຮງດັນຂາອອກ ແລະອັດຕາສ່ວນການໂຫຼດ (D) ແມ່ນບໍ່ງ່າຍດາຍຄືກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມແຮງດັນ. ໃນກໍລະນີຂອງການປະຕິບັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ:

ໃນຕົວຢ່າງນີ້, Vin = 5, Vout = 15, ແລະ D = 2/3. Vout = 15, D = 2/3.

18​, ການ​ດໍາ​ເນີນ​ງານ​ການ​ຫັນ​ປ່ຽນ (ລວມ​ທັງ​ບົດ​ບາດ​ຂອງ inductance ຕົ້ນ​ຕໍ​)

■ ໝໍ້ແປງຖືກຖືວ່າເປັນໝໍ້ແປງທີ່ເໝາະສົມ, ໂດຍມີຕົວນຳສົ່ງຫຼັກ (ສະກົດຈິດ) ເຊື່ອມຕໍ່ໃນຂະໜານກັບຕົວປະຖົມ.

19, ຫມໍ້ແປງ Flyback

■ ທາດ inductance ຕົ້ນຕໍຢູ່ທີ່ນີ້ແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດແລະພະລັງງານເກັບຮັກສາໄວ້. ເມື່ອສະວິດຫຼັກຖືກປິດ, ພະລັງງານຈະຖືກໂອນໄປຫາອຸປະກອນສຳຮອງ.

20, Forward converter ແປງ

■ inductance ຕົ້ນຕໍແມ່ນສູງເນື່ອງຈາກວ່າບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງເກັບຮັກສາພະລັງງານ.

ກະແສແມ່ເຫຼັກ (i1) ໄຫຼເຂົ້າໄປໃນ "ຕົວ inductor ການສະກົດຈິດ", ເຮັດໃຫ້ແກນແມ່ເຫຼັກ demagnetize (ແຮງດັນຍ້ອນກັບ) ຫຼັງຈາກສະຫຼັບປະຖົມປິດ.

ສະຫຼຸບ

■ ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ທົບ​ທວນ​ຄືນ topologies ວົງ​ຈອນ​ທົ່ວ​ໄປ​ທີ່​ສຸດ​ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ພະ​ລັງ​ງານ​ຮູບ​ແບບ​ສະ​ຫຼັບ​.

■ ມີຫຼາຍໂຄງສ້າງທາງພູມິສາດອື່ນໆ, ແຕ່ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເປັນການປະສົມປະສານ ຫຼືການປ່ຽນແປງຂອງ topology ທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຢູ່ທີ່ນີ້.

■ ແຕ່ລະໂຄງສ້າງຂອງ topology ປະກອບດ້ວຍການອອກແບບທີ່ເປັນເອກະລັກສະເພາະ:

1) ແຮງດັນທີ່ໃຊ້ກັບສະວິດ

2) ຟັກແລະກ້ຽງກະແສເຂົ້າແລະຜົນຜະລິດ

3) ອັດຕາການນໍາໃຊ້ຂອງ winding

■ການເລືອກ topology ທີ່ດີທີ່ສຸດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບ:

1) ລະດັບແຮງດັນຂາເຂົ້າແລະຜົນຜະລິດ

2) ຊ່ວງປັດຈຸບັນ

3) ອັດຕາສ່ວນຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ການປະຕິບັດ, ຂະຫນາດກັບນ້ໍາຫນັກ