מקור: עלי באזי, המחלקה להנדסת חשמל, אוניברסיטת קונטיקט, סטורים, CT.
אמנם זה פשוט להגביר או למטה מתחי AC וזרמים באמצעות שנאים, צעד למעלה או למטה מתחי DC וזרמים בצורה יעילה ומוסדרת דורשת ממירי כוח מיתוג. ממיר DC/DC Buck חותך את מתח DC הקלט באמצעות מתג כניסה סדרה, ואת המתח הקצוץ מסונן דרך מסנן L-C נמוך לעבור כדי לחלץ את מתח היציאה הממוצע. הדיודה מספקת נתיב עבור זרם המשרן כאשר המתג כבוי עבור חלק מתקופת המיתוג. מתח היציאה הוא זה פחות או שווה למתח הכניסה.
מטרת הניסוי היא לחקור מאפיינים שונים של ממיר באק. יכולת הירידה של הממיר תיצפה במצב הולכה רציף (CCM) שבו זרם המשרן אינו אפס. ייעשה שימוש בפעולת לולאה פתוחה עם יחס חובה קבוע באופן ידני. הערכה של יחסי הקלט-פלט תיבחן.
רגולטורים ליניאריים (סדרה ודלף) יכולים לספק יכולת הורדה, אך הם מאוד לא יעילים כאשר יחס מתח היציאה לקלט נמוך מאוד. חוצבי מתח יכולים גם לרדת מתח DC, עם זאת, אין רגולציה המעורבת בעומסים משתנים. ממירי Buck מציגים אפוא יכולות מיתנה יעילות וחזקות של מתח DC.
על מנת לבנות ממיר באק, אנו יכולים להתחיל עם המעגל המוצג להלן בתמונה. 1(א). כאשר המתג מופעל עבור חלק (D) של תקופת המיתוג (T), מתח היציאה (Vo) ומתחהכניסה( V in ) שווים. כאשר המתג כבוי עבור חלק (1-D)של התקופה, מתח היציאה הוא אפס. זה מייצר מתח יציאה גל מרובע שהממוצע שלו (מוצג על ידי סוגריים < >) הוא פחות מזה של מתח הכניסה:
על מנת למזער את אדווה זרם היציאה, וכך אדווה מתח היציאה עם עומס התנגדותי, משרן מתווסף כפי שמוצג ב איור 1(ב). הבעיה עם משרן היא שהוא שומר על זרימת הזרם עד שכל האנרגיה המאוחסנת שלו משתחררת, כך שאם המתג מכבה, dI/ dt גדול יתרחש על פני המתג מאז הזרם צריך לזרום. לכן, דיודה חופשית מתווספת כדי לספק נתיב נוכחי משרן כפי שמוצג ב איור 1(ג). עם זאת, שראתו של המשרן תצטרך להיות גדולה מאוד על מנת שיהיה אדווה נמוכה מאוד של מתח יציאה, ויש להוסיף קבל כדי להקטין את גודל המשרן ולספק יציאת מתח DC נקייה בעומס כפי שמוצג ב- Fig. 1(d).
איור 1. צעדים לבניית ממיר דולר
ככל שניסוי זה מתקדם, נראה כי מתח היציאה הממוצע יגדל ככל שמחזור החובה, D, עולה. עם תדרי מיתוג גבוהים יותר, אדווה המתח בפלט תקטן מכיוון שזמן הטעינה והפירוק של המתח הקבלי יתקצר משמעותית עם ירידה בתדר המיתוג.
ניסוי זה ישתמש בלוח הממיר DC-DC המסופק על ידי HiRel Systems. http://www.hirelsystems.com/shop/Power-Pole-Board.html
מידע על פעולת הלוח ניתן למצוא בסרטון אוספים זה "מבוא ללוח HiRel".
ההליך המוצג כאן חל על כל מעגל ממיר באק פשוט שניתן לבנות על לוחות פרוטו, לוחות לחם או מעגלים מודפסים.
1. הגדרת לוח
איור 2. מעגל ממיר באק
2. התאמת יחס החובה ותדירות המיתוג
3. בדיקת ממיר באק עבור קלט משתנה
4. בדיקת ממיר באק ליחס חובה משתנה
5. בדיקת ממיר Buck לתדר מיתוג משתנה
צפוי יחסי מתח היציאה-כניסה של ממיר buck אידיאלי להיות קשור מחזור החובה או יחס החובה D. אם מתח הכניסה הוא Vב ומתח היציאה הוא Vהחוצה, V החוצה/Vב = D,שבו 0≤D≤ 100%. לכן, עבור מתח כניסה של 24 V, Vהחוצה≈ 12 V עבור D = 50%, Vout≈ 7.2 V עבור D = 30%, ו- Vהחוצה≈ 16.8 V עבור D = 70%. עם זאת, מתח היציאה יהיה נמוך מהצפוי מהיחס האידיאלי, שהוא ליניארי עם יחס החובה, והסיבה העיקרית היא כי מודל ממיר buck האידיאלי אינו מסביר את אי האידיאליות וירידות מתח בממיר.
ממירי Buck נפוצים מאוד במטעני מכשירים אלקטרוניים שבהם הם מספקים ויסות מתח מעולה הנדרש לטעינת סוללה. הם משמשים בדרך כלל ספקי כוח כי מחשבי כוח, מעגלים משולבים ולוחות אלקטרוניים, כמו גם ביישומי אנרגיה מתחדשת ומערכות האכלת סוללה.
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Electrical Engineering
21.1K Views
Electrical Engineering
144.6K Views
Electrical Engineering
15.0K Views
Electrical Engineering
12.4K Views
Electrical Engineering
56.9K Views
Electrical Engineering
13.2K Views
Electrical Engineering
20.1K Views
Electrical Engineering
23.4K Views
Electrical Engineering
17.5K Views
Electrical Engineering
17.9K Views
Electrical Engineering
23.4K Views
Electrical Engineering
11.6K Views
Electrical Engineering
6.9K Views
Electrical Engineering
21.6K Views
Electrical Engineering
14.2K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved