Aratohu mo nga Momo Kaihuri DC-DC me nga Topologie Huringa Hiko

Ko nga kaitahuri DC-DC he iahiko hiko hiko ka huri i tetahi taumata ngaohiko DC ki tetahi atu taumata ngaohiko DC.He maha nga taputapu hiko me nga punaha hiko kaore e mahi i te ngaohiko kotahi.Ko etahi iahiko e hiahia ana kia iti ake te ngaohiko mo nga kaitahuri me nga pūoko, ko etahi e hiahia ana kia teitei ake te ngaohiko mo nga motuka, nga punaha korero, te tohatoha hiko ranei.Ka awhina nga kaitahuri DC-DC ki te whakarato i te mana pumau, pai, me te whakahaere i te wa e whakaiti ana te ngaronga o te hiko me te whakaputa wera.Ka whakamahia nga hoahoa rereke rereke i runga i nga whakaritenga ngaohiko, te taumata hiko, te pai, te haumaru, me te uaua o te punaha.Ko tenei tuhinga e whakamarama ana i nga momo matua o nga kaitahuri DC-DC, tae atu ki nga hoahoa motuhake me te kore-motuhake.

Putumōhio

Nga Momo Matua o nga Kaihurihuri DC-DC

Ka taea te wehea nga kaitahuri DC-DC ki nga waahanga matua e rua: nga kaitahuri motuhake me te kore-motuhake.Ko te rereketanga i waenga i a raatau ko te nuinga o te mea ka wehea te taha whakauru me te taha whakaputa.Ko ia momo kua hangaia mo nga whakaritenga huringa ngaohiko rereke, nga taumata haumaru, nga awhe hiko, me nga taiao tono.Ko etahi o nga punaha e aro ana ki te rahi kiato me te kaha teitei, ko etahi e hiahia ana kia wehea te hiko mo te haumaru, te whakaheke haruru, te whakamarumaru ranei i nga iahiko tairongo.

Kaihurihuri DC-DC taratahi

Ka whakamahia e nga kaitahuri DC-DC he kaitahuri hei wehe hiko i nga taha whakauru me nga taha whakaputa.Ka awhina tenei wehenga ki te whakapai ake i te haumarutanga, te whakaiti i nga raru o te porowhita o te whenua, me te whakamarumaru i nga iahiko tairongo mai i nga hapa hiko, i nga koikoi ngaohiko ranei.Na te mea ka whakawhiti kaha te kaitahuri, ka whakamahia nga kaitahuri taratahi i roto i nga punaha ngaohiko teitei, taputapu ahumahi, taputapu rongoa, taputapu waea, punaha EV, me nga taputapu hiko.I roto i nga tono whaihua, ka pai ake nga kaitahuri taratahi ina ka tutuki nga taputapu ki nga paerewa haumaru hiko, i te wa e mahi ana nga waahanga rereke o te punaha ki nga waahi whenua motuhake.

Nga Kaihurihuri DC-DC Kore-motuhake

Ko nga kaitahuri DC-DC kore-motuhake e kore e whakamahi i te wehenga whakawhiti.Ko te whakauru me te putanga he rite te whenua hiko, e taea ai te hoahoa kia iti ake, ngawari, tere, me te nuinga o te waa ka pai ake mo nga tono iti-ki-waenganui.Ko nga momo kaitahuri kore-motuhake noa ko te peera, te whakanui, te whakakake-pee, te Ćuk, te SEPIC, te Zeta, me nga kaitahuri-nui-nui penei i nga hoahoa whakauru, hono-inductor ranei.Na te mea ka karohia e ratou te wehenga o te kaiwhakawhitiwhiti, he maha nga utu ka iti ake te utu me te kaha teitei o te mana.

Momo noa o nga Kaihurihuri DC-DC Motuhake

Kaihuri Whakamuri

Ko te kaitahuri flyback he kaitahuri DC-DC taratahi e whakamahi ana i te kaitahuri hei whakawhiti i te kaha mai i te whakauru ki te whakaputa i te wa e whakarato ana i te wehenga hiko.I runga i te hoahoa, ina ka ON te pana S, ka rere te ia i roto i te awhiowhio tuatahi, ka penapena i te kaha i roto i te inductance aukume (Lm) o te kaihurihuri.I tenei wa, kua OFF te diode whakaputa.Ka whakawetohia te pana, ka whakawhiti te hiko penapena ki te awhiowhio tuarua, ka ON te diode, ka rere te mana ki te punga putanga me te uta.Ka whakamahia e te kaitahuri nga waahanga penei i te kaitahuri me te owehenga hurihanga (n1:n2), te whakawhiti whakawhiti, te diode, te puri, me te inductance autō.Ko nga kaitahuri Flyback i hangaia mo nga tono hiko iti-ki-waenganui, te nuinga o te mahi mai i te torutoru Watts tae atu ki te 150W, me nga ngaohiko whakauru mai i nga taputapu DC iti ki nga taputapu hiko AC-DC ngaohiko teitei i runga i te hoahoa.

Kaihuri Whakamua

Ka whakawhiti tika te kaitahuri whakamua i te hiko mai i te hurihanga tuatahi ki te awhi tuarua i te wa e ON ana te pana S.I roto i te ahua, ka tukuna e te puna hiko whakauru (Vsupply) te kaha na roto i te huringa i te wa e whakahohe ana te pana.Ko te awhiowhio tuarua ka tukuna te mana ma roto i te diode D1, ko te inductor L me te pūnga C te whakaene i te ngaohiko i mua i te taenga ki te uta.Ina whakaweto te pana, ka mau tonu te diode D2 i te rere o naianei ki te uta, hei awhina i te whakapumau i te putanga.Ko te taapiri taapiri awhiowhio me te diode D3 ka awhina ki te tautuhi ano i te huringa aukume hurihanga hei aukati i te waiwai matua.

Ka whakatauritea ki te kaitahuri whakamuri, ka tukuna e te kaitahuri whakamua he iti ake te riipene whakaputa, he pai ake te pai, me te pai ake o te mahi mo nga tono reo-ki-te-kaha.Ka whakamahia i roto i nga taputapu hiko ahumahi, nga punaha waea, nga kaitoro, me nga hoahoa SMPS tino pai, te nuinga o te mahi mai i te tekau ki te maha rau Watts i runga i te hoahoa ara iahiko.

Pana-Kume Converter

Ko te kaitahuri pana-pull he kaitahuri DC-DC taratahi e whakamahi ana i nga transistors whakawhiti e rua ki te taraiwa rereke i nga taha o te hurihanga hurihanga-pokapū.I roto i te ahua kaitahuri pana-pull angamaheni, ka whakanohohia te kaihurihuri ki waenganui, i te wa e mahi tahi ana nga huringa e rua i te wa kotahi, ka puta te rere o naianei i roto i te awhiowhio tuatahi.Ma tenei mahi rereke ka taea te whakawhiti kaha ki te taha tuarua, kei reira nga diodes whakatika me nga whiriwhiringa whakaputa ka huri i te tohu AC tere-nui ki te ngaohiko putanga DC.

Ka whakatauritea ki nga kaitahuri whakamuri me te whakamua, he pai ake nga kaitahuri pana-pull mo nga tono reo-ki-te-nui na te mea he pai ake te whakamahi whakawhiti, te pai ake, me te pai ake o te whakahaere hiko.Ka awhina ano te topology ki te whakaiti i te rahi o te huringa mai i te mea e whakamahia ana nga haurua e rua o te matua whakawhiti i te wa e mahi ana.Ka whakamahia nga kaitahuri pana-pull i te nuinga o te waa mai i te tekau ki te maha rau Watts i runga i te auau whakawhiti me te hoahoa whakawhiti.

Kaihurihuri-Hawhe-Bridge

Ko te kaitahuri haurua piriti he kaitahuri DC-DC taratahi e whakamahia ana i roto i nga taputapu hiko whakawhiti reo-ki-te-nui.I roto i te ahua, e rua nga whakawhiti whakawhiti (Q1 me Q2) e mahi tahi ana hei peia te hurihanga tuatahi (Np).Ka wehea e nga puritanga C1 me C2 te ngaohiko whakauru (Vin) kia rua nga haurua, ka taea e nga huringa te whakamahi i nga ngaohiko hiko tauutuutu ki te whakawhiti.I te taha tuarua, ka whakatikahia te putanga whakawhiti e nga diodes D1 me D2, ka tātarihia e te inductor L me te capacitor Co ki te whakaputa i te ngaohiko putanga DC (Vout).

Ko nga ira whero i roto i nga awhi hurihuri e tohu ana i te polarity awhiowhio mo te mahi tika.Ka whakatauritea ki te kaitahuri pana-kume, ko te haurua piriti topology e whakaiti ana i te ahotea ngaohiko i runga i nga transistors whakawhiti na te mea ko te tikanga ka kitea e ia huringa te haurua o te ngaohiko whakauru.

Kaitahuri Piriti-Katoa

Kaitahuri-Bridge-Katoa (e kiia ana ko te H-Bridge Converter) te ahua topology.E whakaatu ana te hoahoa i nga transistors whakawhiti e wha (Q1, Q2, Q3, me Q4) kua whakaritea i roto i te whirihoranga piriti huri noa i te hurihanga tuatahi o te whakawhiti, koinei te ahuatanga matua o te kaitahuri piriti katoa.Ka mahi takirua takirua, ko te Q1 me te Q4 me te Q2 me te Q3, hei whakamahi i te ngaohiko tauutuutu puta noa i te huringa T1.I te taha tuarua, ko nga ngohe D1 me te D2 e ​​whakatika ana i te putanga whakawhiti, ko te inductor L1 me te puritanga C2 e maeneene ana i te ngaohiko whakaputa.Ko nga kaitahuri piriti-katoa e whakamahia ana i roto i nga kaitahuri DC-DC kaha teitei me nga punaha SMPS na te mea he tino pai, he pai ake te whakamahi huringa, me te tautoko mo nga tono hiko taumata-kilowatt.

Kaitahuri Resonant

Ko te kaitahuri DC-DC resonant he kaitahuri kaha-nui motuhake e whakamahi ana i te ara iahiko resonant, e kiia ana ko te tank resonant, hei whakawhiti i te kaha me te iti o te ngaronga whakawhiti me te haruru hiko iti.I roto i te ahua, ko nga huringa S1 me te S2 ka whakaputa i nga tohu whakawhiti tere-nui mai i te ngaohiko whakauru (Vin).Ko te tank resonant, i hangaia e te resonant capacitor Cr, resonant inductor Lr, me te magnetizing inductance Lm, ka hanga i te rere o naianei rite-sinusoidal hei utu mo nga whakawhitinga whakawhiti koi.

Ka awhina tenei ki te whakaiti i te wera me te huri i te ahotea i runga i nga MOSFET.Ko te huringa T1 e whakarato ana i te wehenga hiko me te huringa ngaohiko, i te wa e whakatika ana nga ngota D1 me D2 i te tohu AC taha tuarua ki te ngaohiko putanga DC (Vo).Ka tātarihia e te Capacitor Co te putanga ki te tuku i te mana DC pumau ki te uta R. Ka whakamahia nuitia nga kaitahuri resonant i roto i nga tono kaha-nui penei i nga taputapu hiko tūmau, nga PSU petipeti, nga utu EV, nga punaha waea waea, me nga hoahoa SMPS tino mahi na te mea e tautoko ana ratou i nga tikanga whakawhiti ngawari penei i te ZVS (Zero Voltage Switching), e whakapai ake ana i te kaha me te whakaheke i te EMI.

Nga Momo Tikanga o nga Kaihurihuri DC-DC-kore

Tikanga / Topologies Taketake

Buck Converter

Ka whakaitihia e te kaitahuri peera te ngaohiko whakauru teitei ake ki te ngaohiko whakaputa iti me te kaha nui.I roto i te ahua, ko te puna whakauru 12V e tuku hiko ana ki te ara iahiko ma te whakawhiti S1.Ina ka ON a S1, ka rere te ia i roto i te inductor L, ka penapena i te kaha i te wa e tuku hiko ana ki te parenga kawenga RL me te pūnga hiko C.

Ka whakaweto te pana, ka tukuna e te inductor tona kaha penapena ma roto i te diode D1, kia rere tonu te naianei ki te uta ahakoa kua tuwhera te pana.Ko te puritanga C ka whakaene i te ngaohiko whakaputa me te whakaiti i te ripple.Ma te whakahaere i te wa ON me OFF o te whakawhiti, e kiia ana ko te huringa mahi, ka whakahaerehia e te kaitahuri te ngaohiko whakaputa ki te taumata iti ake i te ngaohiko whakauru.

Kaitahuri Whakanui

Ko te kaitahuri whakanui he kaitahuri DC-DC kore-motuhake e whakanui ana i te ngaohiko whakauru ki te ngaohiko putanga teitei ake.I roto i te ahua, ka mahi tahi te inductor L, te whakawhiti S, te diode D, te puritanga Co, me te parenga kawenga R ki te whakanui i te ngaohiko.Ina ka ON te pana S, ka rere te naianei i roto i te inductor, ka penapena te hiko ki roto i tana papa autō i te wa e poraka ana te diode i te naianei mai i te taha whakaputa.Ina whakaweto te pana, ka tukuna e te inductor tona kaha penapena ma roto i te diode D ki te punga putanga me te uta.Ko te ngaohiko inductor i tukuna ka taapiri atu ki te ngaohiko whakauru, ka hangaia he ngaohiko whakaputa teitei ake (Vo) i te puna whakauru.Ko te Capacitor Co te whakaene i te ngaohiko whakaputa me te whakaiti i te riipo.

Kaitahuri Buck-Boost

Ka taea e te kaitahuri peera te heke iho, te piki ake ranei i te ngaohiko whakauru.I roto i te atahanga, ko te whakakā S te whakahaere i te nekehanga o te hiko i roto i te ara iahiko.Ina ka ON a S, ka rere te naianei mai i te whakaurunga ma roto i te inductor L, na te inductor e penapena te kaha.I tenei wa, ko te diode D he whakamuri-whakamuri, ka tukuna e te puritanga C te mana ki te uta.Ina whakaweto a S, ka tukuna e te inductor tona kaha penapena ma te diode ki te puri me te uta.Ma tenei ka taea e te ara iahiko te whakaputa i te ngaohiko whakaputa ka nui ake, ka iti ake ranei i te whakauru, i runga i te huringa mahi.He pai tenei topology mo nga punaha hiko-hiko ka taea te piki, te hinga ranei te ngaohiko whakauru i te wa e mahi ana.

Nga Kaihurihuri DC-DC Arā Atu Ake me te Hua Nui Kore-Tauhia

Ko nga kaitahuri DC-DC teitei me te whai hua nui-kore kua hangaia mo nga tono e hiahia ana kia nui ake nga huringa huringa ngaohiko, te pai ake o te pai, te ripple iti, te whakahaere mana teitei ake ranei i te peera paerewa me te whakanui i nga kaitahuri.Ko te Hua Hua Pai Nui Hiki Luo (POSLL) ka whakanuia e te kaitahuri ngaohiko na roto i te tikanga arai-a-ringa i te wa e mau tonu ana te polarity putanga pai, e whai hua ana mo nga tono pikinga teitei. Kaitahuri tapawhā kia nui ake te whiwhinga ngaohiko ma te whakakotahi i nga waahanga huringa maha, ka taea te piki ngaohiko nui, te whakaheke ranei kaore he huringa mahi tino nui.

Ko nga kaitahuri-inductor hono whakamahia nga inductors hono autō hei whakapai ake i te whiwhinga ngaohiko, hei whakaiti i te ahotea whakawhiti, me te whakanui ake i te pai o nga hoahoa kiato. Kaitahuri whakawhiti whakamahia nga wahanga whakawhiti maha e mahi whakarara ana ki te tohatoha o naianei, whakaiti i te riipene whakauru me te whakaputa, te whakapai ake i te mahi waiariki, me te tautoko i nga punaha hiko teitei ake.

He pehea te mahi a nga kaihurihuri DC-DC i roto i nga tono tuturu

Nga Waka Hiko (EV)

Ko nga kaitahuri DC-DC i roto i nga waka hiko ka huri i te mana pākahiko ngaohiko teitei ki nga ngaohiko iti e hiahiatia ana e nga punaha rama, nga waahanga infotainment, nga puoro, nga kaiwhakahaere, me nga taputapu hiko.Ko enei kaitahuri me mahi me te tino pai na te mea ka pa te mate o te kaha ki te awhe taraiwa me te mahi wera.Ko nga punaha EV e hiahia ana ki te whakarite i nga ture ngaohiko i te wa e tere tere ana, te regenerative braking, me nga huringa ngaohiko pākahiko.

Te Hiko o te Ra me nga punaha Pungao Whakahou

Ka whakamahia e nga punaha hiko o te ra me te whakahou i nga kaitahuri DC-DC ki te whakahaere i nga ngaohiko whakauru korekore mai i nga panui solar, nga pākahiko, me nga punaha rokiroki hiko.He maha nga wa e whakamahia ana nga kaihurihuri hua nui na te mea ka huri ngaohiko o te panui solar ki te kaha o te ra me te pāmahana.

Hikohiko-Powered Battery

Ko nga hikohiko hiko-hiko ka whakawhirinaki ki nga kaitahuri DC-DC hei whakarato ngaohiko pumau ahakoa ka heke te ngaohiko pākahiko i te wa e rere ana.Ko nga waea atamai, te rorohiko pona, nga drones, nga taputapu rongoa kawe, me nga taputapu hiko e mau ana i te nuinga o te wa e whakamahi ana i nga kaitahuri peera, whakahihiri, peera-boost ranei hei whakapai ake i te ora o te pākahiko me te whakaheke hiko.

Pūnaha Ahumahi me te Aunoatanga

Ko nga punaha ahumahi e whakamahi ana i nga kaitahuri DC-DC hei hiko i nga PLC, nga puoro, nga waahanga korero, nga taraiwa motuka, me nga kaiwhakahaere aunoa.Kei roto i enei taiao nga haruru hiko, ngaohiko ngaohiko, me nga kawenga whakawhiti taumaha, na reira me mau tonu te mahi a nga kaitahuri i raro i nga ahuatanga kino.

IoT me nga taputapu whakauru

Ko IoT me nga punaha whakauru e whakamahi ana i nga kaitahuri DC-DC kia pai ai te whakahaere hiko i roto i nga hikohiko iti-hiko.He maha nga wa ka mahi nga taputapu penei i nga pukoro atamai, nga waahanga ahokore, nga microcontrollers, me nga punaha mata-rorohiko mai i nga pākahiko, i nga reera hiko iti-ngaohiko ranei.

Nga Ahua Mahi Matua o nga Kaihurihuri DC-DC

• Te kaha - Ka ine i te kaha o te kaitahuri ki te whakawhiti i te mana whakauru ki te putanga me te iti o te ngaronga hiko me te whakaputa wera.

• Ture Ngaohiko - He whakaahua i te pumau tonu o te ngaohiko whakaputa i nga huringa o te ngaohiko whakauru me nga tikanga uta.

• Whakawhiti Auautanga - Ka taea e te auau whakawhiti teitei ake te whakaiti i te rahi o te waahanga, engari ka nui ake pea nga ngaronga whakawhiti me te EMI.

• Kiatotanga Mana - E tohu ana ki te nui o te mana ka taea e te kaitahuri te tuku i roto i te rahi tinana kiato.

• Mahinga Ngawha - Ka tohu i te pai o te kaitahuri ki te whakahaere i te wera i te wa e mahi tonu ana.

• Ngaohiko Ripple me te Haruru - Ka ine i nga huringa ngaohiko e kore e hiahiatia ka pa ki nga hiko hiko tairongo.

• Whakautu Puawai - Ka whakaatu i te tere o te mahi a te kaitahuri ki te uta ohorere, ki nga huringa ngaohiko whakauru ranei.

• Porearea Hiko (EMI) - Ka taea e te whakawhiti tere tere te whakaputa haruru hiko ka raru pea i nga ara iahiko tata.

• Awhe Ngaohiko Whakauru - Ka tautuhi i te iti me te teitei ngaohiko whakauru ka taea e te kaitahuri te whakahaere humarie.

• Te Kaha Uta - Ka whakatauhia te nui o naianei, te hiko ranei ka taea e te kaitahuri te tuku ki nga taputapu hono.

• Te Maamaetanga - He mea nui i roto i nga kaitahuri taratahi ka hiahiatia te wehenga hiko mo te haumaru me te whakamarumaru.

Whakamutunga

Ko te whiriwhiri i te kaitahuri tika e whakawhirinaki ana ki te awhe ngaohiko e hiahiatia ana, te taumata hiko, te pumau o te whakaputanga, te mahi whakawhiti, te mana wera, me nga rohe haruru.Ma te mohio ki ia topology me ona kaha, ka taea e koe te kowhiri i tetahi kaitahuri e rite ana ki nga hiahia hiko me nga mahi o te punaha.

Pātai Auau [FAQ]

1. He aha i pai ake ai nga kaitahuri DC-DC motuhake i roto i nga punaha ngaohiko teitei me nga punaha haumaru-ahuru?

Ka whakamahia e nga kaitahuri DC-DC he kaitahuri hei wehe hiko i nga taha whakauru me nga taha whakaputa.Ka awhina tenei ki te tiaki i nga iahiko tairongo mai i nga koikoi ngaohiko, nga raru o te whenua, me nga hapa hiko.He mea nui ano i roto i nga punaha me tutuki nga paerewa haumaru hiko.

2. He pehea te penapena me te whakawhiti i te kaha o te kaitahuri rererangi mai i te kaitahuri whakamua?

Ko te kaitahuri flyback ka penapena tuatahi i te kaha i roto i te huringa ka whakawhiti ki te putanga ka whakaweto te pana.Ko te kaitahuri whakamua ka whakawhiti tika ki te whakaputanga i te wa e ON ana te pana, ka iti ake te ripple me te pai ake i nga taumata hiko teitei ake.

3. He aha te mea he pai ake nga kaitahuri pana-pull, hawhe-piriti, me te piriti-katoa mo te mahi mana teitei?

Ko enei topologies e whakamahi ana i nga taputapu whakawhiti maha me te whakapai ake i te whakamahinga whakawhiti kia pai ake ai te whakahaere i nga taumata hiko.Ka whakaitihia te ahotea ki nga waahanga takitahi me te whakapai ake i nga mahi waiariki ka whakaritea ki nga hoahoa kaitahuri ngawari ake.

4. He aha te painga o te kaitahuri DC-DC resonant i runga i nga kaitahuri pakeke-whakawhiti tikanga?

Ka whakamahia e nga kaitahuri resonant nga tikanga whakahuri ngawari penei i te Zero Voltage Switching (ZVS) hei whakaiti i nga mate whakawhiti me te whakaputa wera.Ma tenei ka taea te kaha ake, te iti ake o te EMI, me te pai ake o te mahi auau teitei.

5. He aha te mea nui i roto i te huringa mahi i roto i te peera, te whakanui, me te peera-whakanui kaitahuri?

Ma te huringa mahi e whakahaere te roa o te whakakā me te OFF i te wa e mahi ana.Ko te whakarereke i te huringa mahi ka pa ki te nui o te pikinga o te kaitahuri, te whakaheke ranei i te ngaohiko whakaputa.

6. He pehea te pai ake o nga kaitahuri hono-inductor me te whakahiato i nga mahi whakawhiti DC-DC?

Ko nga kaihurihuri hono-whakauru ka whakapai ake i te whiwhinga ngaohiko me te whai huatanga ma te whakamahi i nga inductors hono aukume, i te wa e wehea ana e nga kaitahuri hono i te waa puta noa i nga wahanga maha hei whakaiti i te riipoi, te wera me te ahotea i runga i nga waahanga.