Bir DC güç kaynağı sabit voltajın gerekli olduğu çoğu cihazda kullanılır. DC, akım akışının tek yönlü olduğu Doğru Akım anlamına gelir. DC dönüştürme işlemi DC Dönüştürücüler olamaz. DC beslemedeki yük taşıyıcılar tek yönde hareket eder. Güneş hücreleri , piller ve termokupllar DC besleme kaynaklarıdır. Bir DC voltajı, belirli bir miktarda sabit elektrik üretebilir ve daha uzun yol gittiğinde zayıf hale gelir. Jeneratörden gelen bir AC voltajı, bir transformatörden geçerken güçlerini değiştirebilir.
24V DC - 9V DC Dönüştürücü
Bir AC güç kaynağı, voltajın zamanla anında değiştiği Alternatif Akımdır. AC beslemede yük taşıyıcıları periyodik olarak yönlerini değiştirir. AC kaynağı, ev ihtiyaçları için şebeke akımı olarak kullanılır. Bu yardımcı program AC akımı DC'ye dönüştürülür bir transformatör, redresör ve bir filtreden oluşan bir devre kullanarak. Benzer şekilde, böyle bir devre kullanılarak bir DC voltajı istenen voltaja yükseltilir veya indirilir.
Bu yardımcı AC akımı, bir transformatör, redresör ve bir filtreden oluşan bir devre kullanılarak DC'ye dönüştürülür. Benzer şekilde, böyle bir devre kullanılarak bir DC voltajı istenen voltaja yükseltilir veya indirilir.
DC-DC Dönüşümü
Bir DC'den DC'ye dönüştürücü, voltajı bir DC kaynağından alır ve besleme voltajını başka bir DC voltaj seviyesine dönüştürür. Voltaj seviyesini artırmak veya azaltmak için kullanılırlar. Bu, yaygın olarak kullanılan otomobiller, taşınabilir şarj cihazları ve taşınabilir DVD oynatıcılardır. Bazı cihazlar, cihazı çalıştırmak için belirli miktarda voltaja ihtiyaç duyar. Çok fazla güç cihazı bozabilir veya daha az güç cihazı çalıştıramayabilir. Dönüştürücü, gücü aküden alır ve voltaj seviyesini düşürür, benzer şekilde dönüştürücü voltaj seviyesini yükseltir. Örneğin, bir radyoyu çalıştırmak için büyük bir 24V'luk pilin gücünü 12V'a düşürmek gerekebilir.
Dönüştürücü, gücü bataryadan alır ve voltaj seviyesini düşürür, benzer şekilde dönüştürücü voltaj seviyesini yükseltir. Örneğin, bir radyoyu çalıştırmak için büyük bir 24V'luk pilin gücünü 12V'a düşürmek gerekebilir.
Elektronik Dönüşüm
Elektronik devrelerde DC'den DC'ye dönüştürücüler anahtarlama teknolojisini kullanır. Anahtarlamalı mod DC-DC dönüştürücü, giriş enerjisini geçici olarak depolayarak DC voltaj seviyesini dönüştürür ve ardından bu enerjiyi farklı voltaj çıkışında serbest bırakır. Depolama, ya manyetik alan bileşenlerinde yapılır. bir indüktör , transformatörler veya kapasitörler gibi elektrik alanı bileşenleri. Bu dönüştürme yöntemi voltaj seviyesini artırabilir veya azaltabilir.
Anahtarlama dönüşümü, istenmeyen gücü ısı olarak dağıtan doğrusal voltaj regülasyonundan daha fazla güç verimlidir. Anahtarlamalı mod dönüştürücünün yüksek verimliliği, ihtiyaç duyulan ısı emmesini azaltır ve taşınabilir ekipmanın pil dayanıklılığını artırır. Kullanımından dolayı verimlilik artmıştır. güç FET'leri , daha yüksek frekanslarda daha düşük anahtarlama kayıpları ile güç çift kutuplu transistörlere göre daha verimli bir şekilde geçiş yapabilen ve daha az karmaşık sürücü devresi kullanan. DC-DC dönüştürücülerdeki bir diğer iyileştirme, 'açık direnci' çok daha düşük olan ve anahtarlama kayıplarını azaltan bir güç FET'i kullanarak volan diyotunu senkronize düzeltme ile değiştirerek yapılır.
Güç bipolar transistörlerinden daha yüksek frekanslarda daha düşük anahtarlama kayıpları ile daha verimli bir şekilde geçiş yapabilen ve daha az karmaşık sürücü devresi kullanan güç FET'lerinin kullanılması nedeniyle dönüştürücünün verimliliği artmıştır. DC-DC dönüştürücülerdeki bir diğer iyileştirme, 'açık direnci' çok daha düşük olan ve anahtarlama kayıplarını azaltan bir güç FET'i kullanarak volan diyotunu senkronize düzeltme ile değiştirerek yapılır.
Çoğu DC-DC dönüştürücü, girişten çıkışa tek yönlü olarak hareket edecek şekilde tasarlanmıştır. Ancak anahtarlama regülatörü topolojileri, tüm diyotları bağımsız olarak kontrol edilen aktif düzeltme ile değiştirerek çift yönlü hareket edecek şekilde tasarlanabilir. Örneğin, gücün sürüş sırasında tekerleklere beslendiği, ancak frenleme sırasında tekerleklerle beslendiği araçların rejeneratif frenlemesinde. Bu nedenle iki yönlü bir dönüşüm yararlıdır.
Manyetik Dönüşüm
Bu DC-DC dönüştürücülerinde, enerji periyodik olarak depolanır ve 300KHz ila 10MHz frekans aralığında bir indüktör veya bir transformatördeki bir manyetik alandan serbest bırakılır. Şarj voltajının görev döngüsünü ayarlayarak bir yüke aktarılan güç miktarı daha kolay kontrol edilebilir, bu kontrol sayesinde giriş akımına, çıkış akımına veya sabit gücü korumak için de uygulanabilir. Transformatör tabanlı dönüştürücü, giriş ve çıkış arasında izolasyon sağlayabilir.
Genel olarak, DC-DC dönüştürücü, aşağıda açıklanan anahtarlamalı dönüştürücülerle ilgilidir. Bu devreler, anahtarlamalı güç kaynağının kalbidir. Aşağıda açıklanan en yaygın kullanılan devrelerdir.
İzole Olmayan Dönüştürücüler
İzole olmayan dönüştürücüler, voltajdaki değişim küçük olduğunda kullanılır. Giriş ve çıkış terminalleri bu devrede ortak bir toprağı paylaşır. Aşağıdakiler, bu gruptaki farklı dönüştürücü türleridir.
Dezavantajı ise yüksek elektrik gerilimlerinden koruma sağlayamaması ve daha fazla gürültüye sahip olmasıdır.
Step-Down (Buck) Dönüştürücü
Girişten daha düşük bir voltaj oluşturmak için bir düşürme devresi kullanılır. Aynı zamanda kova olarak da adlandırılır. Kutuplar girişteki ile aynıdır.
Buck Dönüştürücü
Step-Up (Boost) Dönüştürücü
Giriş voltajından daha yüksek bir voltaj oluşturmak için bir yükseltme devresi kullanılır. Destek olarak adlandırılır. Kutuplar, girişteki ile aynıdır.
Yükseltici dönüştürücü
Buck-Boost Dönüştürücü
İçinde Buck-Boost Dönüştürücü çıkış voltajı giriş voltajına göre artırılabilir veya azaltılabilir. Voltajı yükseltmek veya yükseltmek için çalışır. Bu dönüştürücünün ortak kullanımı, polariteyi tersine çevirmektir.
Cuk: Bu tür dönüştürücü, Buck-Boost dönüştürücüye benzer. Aradaki fark, adını onu yaratan adam olan Slobodan Cuk'tan alan adıdır.
Şarj pompası: Bu dönüştürücü, düşük güce sahip uygulamalarda voltajı yükseltmek veya düşürmek için kullanılır.
İzole Dönüştürücüler
Bu dönüştürücüler, giriş ve çıkış terminalleri arasında bir ayrıma sahiptir. Yüksek izolasyon gerilimi özelliklerine sahiptirler. Gürültüyü ve paraziti engelleyebilirler. Bu, daha temiz bir DC kaynağı üretmelerini sağlar. İki türe ayrılırlar.
Flyback dönüştürücü
Bu dönüştürücü, yalıtımsız kategorinin buck-boost dönüştürücüsüne benzer şekilde çalışır. Aradaki fark, enerjiyi bir indüktör yerine depolamak için bir transformatör kullanmasıdır.
Flyback dönüştürücü
İleri Dönüştürücü
Bu dönüştürücü, enerjiyi giriş ve çıkış arasında tek bir adımda göndermek için trafoyu kullanacaktır.
DC Dönüştürücünün Çalışması
Temel bir DC-DC dönüştürücü akımı alır ve onu bir anahtarlama elemanından geçirerek DC sinyalini bir AC kare dalga sinyaline dönüştürür. Bu dalga daha sonra başka bir filtreden geçerek onu tekrar gerekli voltajın DC sinyaline dönüştürür.
DC Dönüştürücünün Avantajları
- Mevcut giriş voltajını azaltarak veya artırarak pil alanı azaltılabilir.
- Bir cihaz, mevcut voltajı artırarak veya artırarak çalıştırılabilir. Böylece cihazın hasar görmesi veya arızalanması önlenir.
Umarım konuyu açıkça anlamışsınızdır - Farklı DC'den DC'ye voltaj dönüştürme yöntemleri ve türleri. Bu konuyla ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya elektrik ve elektronik projeler aşağıdaki yorumları bırakın.
