دائرة التعزيز هي دائرة تعزيز التيار المستمر، والتي يمكن أن تجعل جهد الخرج أعلى من جهد الدخل. إنها طريقة شائعة لتصميم الدوائر في تصميم الدوائر الإلكترونية. ستقدم هذه المقالة المبدأ الأساسي للتعزيز وتصميم معلمات الدائرة.
المكثفات تمنع تغيير الجهد، وتمرير التردد العالي، وتحجب التردد المنخفض، وتمرر التيار المتردد، وتمنع التيار المستمر.
يمنع المحث تغيير التيار، ويمرر التردد المنخفض، ويحجب التردد العالي، ويمرر التيار المستمر، ويحجب التيار المتردد.
الشكل 1: رسم تخطيطي لدائرة تعزيز مفتاح التعزيز
بافتراض أن المفتاح (الصمام الثلاثي أو أنبوب MOS) قد تم إيقاف تشغيله لفترة طويلة، تكون جميع المكونات في حالة مثالية، ويكون جهد المكثف مساويًا لجهد الدخل.سيتم شرح هذه الدائرة في قسمين: الشحن والتفريغ.
أثناء الشحن، يتم إغلاق المفتاح (يتم تشغيل الصمام الثلاثي)، وتظهر الدائرة المكافئة في الشكل 2. ويتم استبدال المفتاح (الصمام الثلاثي) بسلك. في هذا الوقت، يتدفق جهد الدخل من خلال مغو. منع مكثف الصمام الثنائي من التفريغ إلى الأرض. نظرًا لأن الدخل هو تيار مباشر، فإن التيار المار في المحرِّض يزداد خطيًا بنسبة معينة، والتي ترتبط بالتحريض. ومع زيادة تيار المحرِّض، يتم تخزين بعض الطاقة في المحرِّض.
كما هو موضح في الشكل، هذه هي الدائرة المكافئة عند إيقاف تشغيل المفتاح (يتم إيقاف تشغيل الصمام الثلاثي). عند إيقاف تشغيل المفتاح (يتم إيقاف تشغيل الصمام الثلاثي)، لن يصبح التيار المتدفق عبر المحث 0 على الفور، ولكنه سيتغير ببطء من القيمة في نهاية الشحن إلى 0، وذلك بسبب خصائص الاحتفاظ الحالية للمحث . تم فصل الدائرة الأصلية، لذلك لا يمكن تفريغ المحث إلا من خلال الدائرة الجديدة، أي أن المحث يبدأ في شحن المكثف، ويرتفع الجهد عبر المكثف. في هذا الوقت، يكون الجهد أعلى بالفعل من جهد الإدخال، ويتم الانتهاء من التعزيز.بالحديث عن ذلك، عملية التعزيز هي عملية نقل طاقة للمحرِّض. عند الشحن، يمتص المحث الطاقة، وعند التفريغ، يطلق المحث الطاقة. إذا كانت السعة كبيرة بما فيه الكفاية، فيمكن الحفاظ على تيار مستمر عند طرف الخرج أثناء التفريغ. إذا تكررت عملية التشغيل والإيقاف هذه، يمكن الحصول على جهد أعلى من جهد الدخل عبر المكثف.
وهنا بعض المكملات الغذائية.:مع انخفاض الجهد AA، فإن عنق الزجاجة من الطاقة وكفاءة دائرة تعزيز flyback يكمن في أنبوب التبديل، وأنبوب المقوم، وغيرها من الخسائر (بما في ذلك الحث).لا يمكن استخدام المحاثات ذات المغناطيسات الصغيرة جدًا (غير القادرة على تخزين الطاقة المناسبة) وقطر السلك الرفيع جدًا (سيؤدي تيار النبض العالي إلى فقدان كبير للسلك).تستخدم معظم المقومات شوتكي، وهو نفس المقومات الأخرى. عندما يكون جهد الخرج 3.3V، تكون خسارة المقوم حوالي 10%.التبديل، المفتاح هنا، ضع كمية كبيرة كافية في التشبع، يجب أن يكون انخفاض جهد التوصيل صغيرًا، هو مفتاح النجاح. هناك فولت واحد فقط في المجمل، وإذا تم استهلاك الأنابيب أكثر من اللازم، فلن يكون هناك كهرباء. نظرًا لأن انخفاض الجهد لبعض الأنابيب يجب ألا يتجاوز 0.2-0.3 فولت عند تحديد الحد الأقصى للتيار، إذا لم يتمكن أنبوب واحد فقط من القيام بذلك، فسيتم توصيل العديد من الأنابيب بالتوازي.ما هو الحد الأقصى الحالي؟ دعنا نسميها 1A إذا كانت بسيطة، ولكنها أكثر من ذلك. ونظرًا للكفاءة المنخفضة، فسوف تتجاوز 1.5 أمبير، وهي القيمة المتوسطة. إنه 3A أثناء إمداد الطاقة بنصف دورة، والشكل الموجي الحالي الفعلي هو من 0 إلى 6A. ولذلك، يقترح أن يتم دمج أنبوبين يسمى 5A و 3A معًا حتى لا يتأقلما إلا بالكاد.لم يتم دمج أي من الرقائق الجاهزة مع أنابيب التيار العالي المذكورة أعلاه، لذلك يقترح أن الدائرة الأرضية كافية للتعامل مع الدائرة الخارجية.وهذه المحتويات التكميلية هي معارف غير متوفرة في الكتاب المدرسي، ولكن يمكن مقارنتها والتحقق منها مع محتويات الكتاب المدرسي.عندما يتم تشغيل المفتاح، يشكل مصدر الطاقة حلقة من خلال أنبوب مفتاح الحث، ويتم تحويل التيار إلى تخزين طاقة مغناطيسية في الحث؛ عند إيقاف تشغيل المفتاح، تتحول الطاقة المغناطيسية في المحث إلى طاقة كهربائية، تكون سالبة يسارًا وموجبة يمينًا عند طرف المحث. يُطبّق هذا الجهد على الطرف الموجب لمصدر الطاقة، وتتشكل حلقة عبر حمل الصمام الثنائي لإكمال وظيفة التعزيز. وفي هذه الحالة لتحسين كفاءة التحويل يجب أن نبدأ من ثلاثة جوانب: تقليل ممانعة الدائرة عند تشغيل أنبوب التبديل قدر الإمكان، بحيث يمكن تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة مغناطيسية قدر الإمكان ; تقليل مقاومة دائرة الحمل قدر الإمكان، بحيث يمكن تحويل الطاقة المغناطيسية إلى طاقة كهربائية قدر الإمكان، ويكون فقدان الدائرة هو الأدنى؛ تقليل استهلاك دائرة التحكم قدر الإمكان، لأن استهلاك دائرة التحكم يضيع بمعنى التحويل ولا يمكن تحويله إلى طاقة على الحمل.تصميم BoostDesign لمعلمات الدائرة
بالنسبة لدائرة التعزيز، فإن الوضع المستمر لتيار الحث يختلف تمامًا عن الوضع المتقطع لتيار الحث. يرتبط جهد الخرج للوضع المتقطع بجهد الإدخال والحث ومقاومة الحمل ودورة العمل وتردد التبديل. يعتمد جهد الخرج للوضع المستمر فقط على جهد الإدخال ودورة العمل.
عند تبديل مصدر الطاقة، تكون وظيفة مكثف الخرج هي تخزين الطاقة والحفاظ على جهد ثابت.إن اختيار المكثف لدائرة Boost هو بشكل أساسي للتحكم في تموج الخرج ضمن النطاق المحدد.بالنسبة لدائرة التعزيز، تحدد مقاومة المكثف وتيار الخرج تموج جهد الخرج.تتكون ممانعة المكثف من ثلاثة أجزاء، وهي محاثة السلسلة المكافئة (ESL)، ومقاومة السلسلة المكافئة (ESR) وقيمة السعة (C).في الوضع المستمر لتيار الحث، تعتمد السعة على تيار الخرج وتردد التبديل وتموج الخرج المتوقع. عندما يتم تشغيل MOSFET، يوفر مكثف مرشح الإخراج تيار الحمل بالكامل.
في تحويل إمدادات الطاقة، وظيفة مغو هي تخزين الطاقة.وظيفة المغوِّل هي الحفاظ على تيار ثابت، أو الحد من تغير التيار في المحرِّض.في دائرة التعزيز، عادة ما يتم استخدام اختيار محاثة مناسبة للحد من تيار التموج الذي يتدفق عبرها.يتناسب تيار تموج المحث طرديًا مع جهد الدخل ووقت تشغيل MOSFET، ويتناسب عكسيًا مع المحاثة. تحدد الحث نقطة العمل للوضع المستمر والوضع المتقطع.بالإضافة إلى محاثة المحث، يجب أيضًا الانتباه إلى الحد الأقصى للتيار المستمر أو الذروة الحالية والحد الأقصى لتردد العمل عند اختيار المحث.إذا تجاوز تيار المحث تياره المقنن أو تجاوز تردد العمل الحد الأقصى لتردد العمل، فسوف يؤدي ذلك إلى تشبع المحث وارتفاع درجة حرارته.
في تغيير DC/DC منخفض الطاقة، يعد PowerMOSFET هو مفتاح الطاقة الأكثر استخدامًا. تعتبر تكلفة MOSFET منخفضة نسبيًا وتردد التشغيل مرتفع نسبيًا.تم اختيار MOSFET في التصميم مع الأخذ بعين الاعتبار بشكل أساسي خسارة التوصيل وخسارة التبديل.يجب أن يكون لدى MOSFET مقاومة تشغيل RDS(ON) منخفضة بشكل كافٍ وشحنة بوابة Qg منخفضة نسبيًا.
تم تنظيم هذه المقالة من الشبكة.يرجى الاتصال بنا في الوقت المناسب إذا كانت هناك مشكلات تتعلق بحقوق الطبع والنشر.
粤公网安备44030002007346号