Wstęp Przetwornica buck-boost to rodzaj przetwornicy napięcia stałego na stałe, która może zwiększać (podwyższać) lub zmniejszać (obniżać) napięcie wejściowe zależnie od potrzeb. Ten typ przetwornika jest szczególnie przydatny w zastosowaniach, w których napięcie wejściowe może zmieniać się w górę i w dół od pożądanego napięcia wyjściowego. Jednakże polaryzacja napięcia wyjściowego jest odwrócona w porównaniu do napięcia wejściowego. Sommaire masquer 1 Wstęp 1.1 Korzyści 1.2 Wady 2 Zasada działania 2.1 A. Faza magazynowania energii 2.2 B. Faza transferu energii 2.3 C. Przewodzenie ciągłe i nieciągłe 3 Wyjaśnienie obwodu 4 Wniosek Wadą tego przetwornika jest to, że jego przełącznik nie ma zacisku podłączonego do zera, co utrudnia jego sterowanie. Jeśli chcesz uniknąć tego problemu, możesz zastosować konwerter Fly-back. W porównaniu do przetwornic Buck i Boost, główne różnice to:Napięcie wyjściowe ma odwrotną biegunowość do napięcia wejściowegoNapięcie wyjściowe może zmieniać się od 0 do −∞ (w przypadku idealnego przetwornika). Korzyści Elastyczność napięcia wyjściowego: Konwerter może wytwarzać napięcie wyjściowe wyższe lub niższe od napięcia wejściowego.Wydajność energetyczna: Nowoczesne przetwornice buck-boost mogą osiągać bardzo wysoką sprawność, często przekraczającą 90%, co sprawia, że idealnie nadają się do zastosowań o niskim poborze mocy. Wady Złożoność konstrukcji: W porównaniu do przetwornic obniżających napięcie lub podwyższających napięcie, przetwornice obniżająco-podwyższające są bardziej złożone w konstrukcji i sterowaniu.Przełącznik konwertera: nie posiada zacisku podłączonego do zera, co komplikuje jego sterowanie.Tętnienia prądu: Mogą występować większe tętnienia prądu, wymagające dodatkowych elementów filtrujących w celu ustabilizowania wyjścia. Zasada działania Przetwornica Buck-Boost działa w dwóch głównych fazach: fazie magazynowania energii i fazie przesyłu energii.A. Faza magazynowania energii – Gdy przełącznik (często tranzystor) jest zamknięty, prąd płynie przez cewkę i przełącznik, gromadząc energię w cewce w postaci pola magnetycznego.– W tej fazie dioda jest zablokowana, a obciążenie jest zasilane przez kondensator B. Faza transferu energii – Po otwarciu przełącznika energia zgromadzona w cewce zostaje uwolniona. Indukcyjność wymusza przepływ prądu przez diodę i dostarcza moc do obciążenia.– Napięcie wyjściowe można regulować poprzez zmianę współczynnika wypełnienia przełącznika. C. Przewodzenie ciągłe i nieciągłe Przetwornica buck-boost pracuje w trybie przewodzenia nieciągłego, gdy prąd pobierany przez obciążenie jest niski, a w trybie przewodzenia ciągłego, gdy prąd jest większy. Granica między przewodnictwem ciągłym i nieciągłym zostaje osiągnięta, gdy prąd w cewce zanika tuż w momencie przełączenia. Wyjaśnienie obwodu Przyjrzymy się teraz przykładowemu obwodowi, który pomoże Ci lepiej zrozumieć, jak działa przetwornica Buck-Boost: Przełącznik (S): Zazwyczaj tranzystor mocy, taki jak MOSFET, reguluje przepływ prądu w cewce. Tryby pracy i napięcie wyjściowe przetwornika zależą od stanu włączonego i wyłączonego przełącznika.Dioda (D): Gdy przełącznik jest w pozycji wyłączonej, pozwala na przepływ prądu tylko w jednym kierunku, od cewki indukcyjnej do wyjścia. Kondensator wyjściowy nie może rozładować się do źródła wejściowego z powodu diody.Cewka indukcyjna (L): Gromadzi energię w stanie włączenia przełącznika i przekazuje ją na wyjście w stanie wyłączenia. Cewka indukcyjna jest niezbędna do wygładzania przebiegów napięcia i prądu wyjściowego.Kondensator (C): Ten element filtruje i wygładza przebieg napięcia wyjściowego poprzez magazynowanie i uwalnianie energii. Pomaga utrzymać stabilne napięcie wyjściowe, wygładzając tętnienia napięcia i reakcje przejściowe.Filtry wejściowe i wyjściowe: Są to opcjonalne komponenty, zwykle kondensatory lub kombinacje cewek i kondensatorów (LC), stosowane w celu redukcji zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) i szumów na wejściu i wyjściu przetwornika. Wniosek Przetwornica Buck-Boost jest powszechnie stosowana w instalacjach elektronicznych, szczególnie do zasilania obwodów niskiego napięcia, po przetwornicy AC/DC. Jednakże w elektronice najszerzej stosowaną przetwornicą DC-DC jest przetwornica flyback ze względu na jej łatwiejszą obsługę w porównaniu do przetwornicy Buck-Boost.