Follow RAD Elc Int. on Telegram

رگولاتورهای باک-بوست چیست؟

رگولاتورهای باک-بوست چیست؟

رگولاتورهای باک-بوست چیست؟


تاریخ: يك شنبه 15 مهر 1397

منبع:

خلاصه:


متن کامل:

 

 

 

 

رگولاتورهای باک، بوست:
                                              
 

 

رگولاتور باك (Buck) :
در یک رگولاتور باك مقدار متوسط ولتاژ خروجـی Vout کمتـر از ولتـاژ ورودي Vin اسـت. نمـودار مدار یک رگولاتور باك که از یک MOSFET قدرت به عنوان سوئیچ استفاده می‌کند در شکل زیر نشـان داده شده است که مشابه یک چاپر کاهش پله‌اي می‌باشد. طرز کار مدار را می‌توان به دو حالت تقسیم کرد. حالت اول هنگامی آغاز می‌شود که ترانزیستور در t=0  روشـن مـی‌شـود. جریـان ورودي کـه صـعودي می‌باشد از سلف و فیلتر و مقاومت بار عبور می@کند. حالت دوم هنگامی شـروع مـی‌شـود کـه ترانزیسـتور در لحظه t2 خاموش میشود به خاطر وجود انرژي ذخیره شده در سلف دیود هرزگرد هدایت میکند و جریان سلف به عبور از خازن و بار و دیود ادامه میدهد. جریان سلف تـا زمـان روشـن شـدن دوبـاره ترانزیسـتور در سیکل بعدي نزول میکند. مدارهاي معادل براي حالت هاي مختلف کاري در شکل زیرنشان داده شده انـد. شـکل موج هـاي ولتـاژ و جریان نشان داده شده براي حالت پیوسته جریان در سلف می‌باشند. بسته به فرکانس کلیدزنی و انـدوکتانس فیلتر جریان سلف میتواند ناپیوسته نیز باشد. رگولاتور باك ساده و بازده آن بـیش از 90 % اسـت و فقـط بـه یک ترانزیستور نیاز دارد. دراین رگولاتور ولتاژ خروجی فقط یک قطبیت داشته و جریان خروجی یک سویه است. همچنـین بـراي جلوگیري از اتصال کوتاه در مسیر دیود به یک مدار محافظ نیاز است. ساده ترین وآسانترین و در عین حال ابتدایی ترین آرایش مربوط بهاین نوع است که نقاط ضعف مربوط به خود را داراست.


                                                               

 

                                                                                                            
 
معایب رگولاتور باك
: 1 به منظور تثبیـت ولتـاژ خروجـی لازم اسـت کـه ولتـاژ ورودي 1 تا 2 ولـت بیشـتر از ولتـاژ خروجی باشد.
. 2هنگامیکه سوئیچ روشن میشود هنوز دیود روشن است که بـه آسـیب دیـدگی سـوئیچ و دیود منجر می‌شود (لذا باید از یک دیود سریع با زمان بازیابی حداقل استفاده شود).
. 3سوئیچهاي قدرت هنگام سوختن اتصال کوتاه میشوند بـه همـین دلیـل خروجـی را بـه بـار وصل میکنند (راه حل آن حس کردن تغییرات سریع جریان بار و انتقال آن به یک تریستور موازي است). علی رغم تمامی معایب و محدودیتهایی که ذکر شد در شرایط عادي این منابع توانایی تحویل بیش از 100 وات توان به خروجی را دارند.

 


رگولاتور بوست (Boost):
این رگولاتور یکی از انواع رگولاتورهاي فلاي بک است که خروجـی آن بزرگتـر یـا مسـاوي ورودي است. در رگولاتور بوست ولتاژ خروجی میتوانـد بیشـتر از ولتـاژ ورودي باشـد کـه بـه همـین علـت چنـین نامگذاري شده است. یک رگولاتور بوست که از یک MOSFET قدرت استفاده میکند در شکل زیر نشان داده شده است.  طرز کار مدار را میتوان به دو حالت تقسیم کرد. حالت اول با روشـن شـدن ترانزیسـتور در t=0  آغـاز میشـود. ولتـاژ ورودي روي القـاگر مـی‌افتـد و جریـان صـعودي از L و ترانزیسـتور مـی گـذرد. حالـت دوم هنگامی شروع میشود که ترانزیستور در لحظه t2 خاموش میگردد.
 
                                                                 

 

                                                                                                                       


رگولاتور باك - بوست (Boost – Buck):
این رگولاتور نوعی از رگولاتور فلاي بک است که عملکرد آن خیلی بـه عملکـرد رگولاتـور Boost شبیه است. بعلاوه به عنوان یک رگولاتور معکوس کننده هم شناخته میشود. تفاوت موجود میان رگولاتور Boost و Boost-Buck همانطور که در شکل زیر پیداست تعویض جایگاه القاگر و سوئیچ قـدرت است. همانند رگولاتور بوست القاگر انرژي را ذخیره میکند. مادامیکه سـوئیچ قـدرت روشـن اسـت انـرژي ذخیره شده و سپس از طریق یکسوساز به زمین تخلیه میشـود کـه نتیجـه آن ولتـاژ منفـی اسـت و مقـدار آن بوسیله C.D سوئیچ قدرت تعیین میگردد.
زمان وظیفه (C.D) این رگولاتور بویژه هنگامـی کـه نیـاز بـه تخلیـه انـرژي هسـته باشـد بـه 50 %محـدود میشود. معادلات مربوط به انرژي و هسته درست همانند رگولاتور بوست است.اشکالی که وجود دارد ایـن است که هرگونه تموج ولتاژ به نیمه هادي قدرت آسیب میرساند. راه حلی شبیه حالت قبل دراینجـا وجـود دارد.  علی رغم همه معایب این آرایش تـوان تحویـل تـا 100 وات را بـه خروجـی دارد. ولتـاژ خروجـی یـک رگولاتور باك - بوست میتواند کمتر یا بیشتر از ولتاژ ورودي آن باشد و به همین علت این چنین نامگذاري شده است. قطبیت ولتاژ خروجی مخالف ولتاژ ورودي است. این رگولاتور با نام رگولاتـور معکـوس کننـده نیز شناخته میشود. مدار یک رگولاتور باك - بوست در شکل زیر نشان داده شده است. طرز کار مدار را مـی تـوان در دو حالت بررسی کرد.
در حالت اول ترانزیستور روشن و دیود بایاس معکوس میشود. جریان ورودي که در حال افزایش است از سلف و ترانزیستور می‌گذرد. در حالت دوم ترانزیستور خاموش میگردد و جریانی که از سلف میگذشت حال از خازن و بار و دیود عبور میکند.
 

 

                                                                 

 

                                                                                                                        


تماس با ما

شما می توانید همین حالا درخواست خود را ثبت کنید! با ما تماس بگیرید 66759575