מבוא ללוח עמודי החשמל

לוח עמוד החשמל HiRel כולל חמישה אזורים תת-מעגליים עיקריים המסומנים בתג 1. (אזורים המסומנים בתאנה 1 הם משוערים.) האזור הראשון (אדום) כולל את הצד הראשי הכולל קבלי סינון, חיישן זרם ומחברים הנקראים "V1" ו- "COM", שיכולים להתחבר למקור מתח DC או לעומס. תמונה 2 מציגה זום באזור הראשון עם רכיבים מסומנים.

האזור השני (צהוב) כולל את הצד המשני, הכולל קבלי סינון, חיישן זרם ומחברים הנקראים "V2" ו- "COM", המתחברים למקור מתח DC או לעומס המוצג כנגד כוח מנדרני. תמונה 3 מציגה התקרבות באזור השני עם רכיבים מסומנים. ניתן להשתמש באזור הראשון או השני כדי להתחבר למקור מתח DC, למשל ספק כוח DC, בעוד השני מתחבר לעומס. שים לב שכאשר האזור השני מחובר למקור, ניתן לבטל את פעולתו של נגד העומס מהלוח או להשאירו מבלי להשפיע על פעולת הממיר מכיוון שהוא יוזן ישירות ממקור המתח DC.

האזור השלישי (ירוק) הוא אזור עמוד החשמל, שבו מחוברים שני MOSFETs ושתי דיודות. "הרגל" הראשונה כוללת MOSFET עליון ודיודה תחתונה, ואילו "הרגל" השנייה כוללת דיודה עליונה ו- MOSFET נמוך יותר. הרכיבים בפועל של MOSFET העליון ודיודה מותקנים על אותו כיור חום במלבן הירוק של איור. 1 בצד שמאל העליון, בעוד MOSFET התחתון ודיודה מותקנים על אותו כיור חום בצד שמאל התחתון במלבן הירוק ב- Fig. 1. מבט זום-אין על אזור זה מוצג ב איור 4. המלבן הירוק הקטן האחר כולל מנהלי התקנים של שערים שלוקחים פעימת מיתוג בהספק נמוך, למשל אות מווסת ברוחב דופק, וממירים אותו לרמות המתח המתאימות שיכולות להפעיל ולכבות את ה- MOSFETs.

האזור הרביעי (כחול) כולל ארבע נקודות חיבור שבהן ניתן להרכיב לוח בת הכולל רכיב מגנטי. שני לוחות משמשים עם לוח זה לניסויי ממיר DC / DC: הלוח הראשון הוא לוח BB, המוצג ב Fig. 5, הכולל משרן כ 100 μH; והלוח השני הוא לוח flyback, המוצג בתמונה 6, הכולל משרן או שנאי מצמד של Flyback יחד עם מעגל הסנובר R-C-Diode שלו. מעגל snubber מסייע לספק נתיב לאנרגיה המאוחסנת של צד השנאי הראשי באחד ממצבי ההפעלה של ממיר flyback.

האזור החמישי כולל אלקטרוניקה בהספק נמוך המייצרת פולסים מיתוג ל- MOSFETs, ומספקת הגנה ללוח כולל הגנה על זרם יתר ומתח יתר. ספק כוח DC נפרד מחובר לשמאל התחתון של הלוח, לצד מתג "S90" שמפעיל את החשמל לכל מעגלי ההספק הנמוכים כך שהצד בעל ההספק הגבוה, כלומר אזורים 1-4, יוכל לתפקד כראוי. ספק הכוח החיצוני DC והמחבר שלו המתחבר ללוח Power Pole מוצגים ב- Fig. 7 ו- 8, בהתאמה.

איור 1: לוח עמוד החשמל HiRel עם חמישה אזורים עיקריים לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

איור 2: התקרבות לאזור 1.

איור 3: התקרבות לאזור 2.

איור 4: התקרבות לאזור 3.

איור 5: לוח ביבי.

איור 6: לוח טיסה.

איור 7: ספק כוח חיצוני עבור האלקטרוניקה בהספק נמוך.

איור 8: מחבר ספק כוח חיצוני.

פעימת PWM צפויה להיראות על מסך האוסצילוסקופ. מחזור החובה הוא משתנה בקרה מרכזי עבור ממיר DC/DC כפי שהוא מתאים את התקופה שבמהלכה MOSFET או כל מתג מוליך למחצה אחר הנשלט באופן פעיל מופעל. כל קשרי מתח היציאה-קלט של ממירי DC/DC מסתמכים על הערך של יחס חובה זה, יחד עם משתנה אחר בטופולוגיות ממיר מסוימות.

תדירות המיתוג קריטית בבחירת הרכיבים מכיוון שתדירות ההפעלה המרבית של הרכיבים משתנה בהתאם לסוג הרכיב ולעיצוב. תדרי מיתוג גבוהים יותר בדרך כלל מניבים מתח קטן יותר ואדוות זרם, אך דורשים קבלים ומשרן גדולים יותר.

ממירי DC/DC נפוצים מאוד ב- DC ספקי כוח המשמשים לטעינת אלקטרוניקה, ולספק חשמל למעגלים אלקטרוניים רבים אחרים. לדוגמה, כל כונן מנוע ידרוש ספקי כוח DC קטנים יותר כדי להפעיל את האלקטרוניקה בהספק נמוך, מעגלי ההגנה וכונני השער בהספק גבוה. מעבדי מחשב וציוד היקפי ואביזרים אחרים דורשים מתחי DC מוסדרים היטב המסופקים על ידי ספקי כוח DC. מערכות אנרגיה מתחדשת, למשל פאנלים פוטו-וולטאיים סולאריים, דורשות ממירי DC/DC כדי לווסת את מתח היציאה DC של הפאנלים, שכן קרינה סולארית וטמפרטורת הסביבה משתנות וגורמות לשינוי במתח וביציאות הנוכחיות של הפאנל הסולארי. יישומים תעשייתיים, תחבורתיים, צבאיים ואחרים רבים משתמשים בממירי DC/DC במקום ברגולטורים ליניאריים בשל היעילות הגבוהה, הביצועים הגבוהים והרגולציה המצוינת שלהם.