Conversor Buck Boost: funcionamento e aplicações da teoria do circuito

Conversor Buck Boost: funcionamento e aplicações da teoria do circuito

O O conversor buck boost é um conversor DC para DC . A tensão de saída do conversor DC para DC é menor ou maior que a tensão de entrada. A tensão de saída da magnitude depende do ciclo de trabalho. Esses conversores também são conhecidos como transformadores step up e step down e esses nomes vêm do análogo aumentar e diminuir o transformador . As tensões de entrada aumentam / diminuem para algum nível maior ou menor que a tensão de entrada. Usando a energia de baixa conversão, a potência de entrada é igual à potência de saída. A seguinte expressão mostra o ponto baixo de uma conversão.



Potência de entrada (Pin) = Potência de saída (Pout)


Para o modo de aumento, a tensão de entrada é menor que a tensão de saída (Vin



Vamos

No modo de redução, a tensão de entrada é maior do que a tensão de saída (Vin> Vout). Segue-se que a corrente de saída é maior que a corrente de entrada. Portanto, o conversor buck boost é um modo de redução.



Vin> Vout e Iin

O que é um conversor Buck Boost?

É um tipo de Conversor DC para DC e tem uma magnitude de tensão de saída. Pode ser mais ou menos igual à magnitude da tensão de entrada. O conversor buck boost é igual a o circuito de retorno e um indutor único é usado no lugar do transformador. Existem dois tipos de conversores no conversor buck boost, que são o conversor buck e o outro é o conversor boost. Esses conversores podem produzir a faixa de tensão de saída do que a tensão de entrada. O diagrama a seguir mostra o conversor buck boost básico.

Conversor Buck Boost

Conversor Buck Boost

Princípio de funcionamento do conversor Buck-Boost

A operação de trabalho do conversor DC para DC é o indutor na resistência de entrada tem a variação inesperada na corrente de entrada. Se a chave estiver LIGADA, o indutor alimenta a energia da entrada e armazena a energia magnética. Se o interruptor estiver fechado, ele descarrega a energia. O circuito de saída do capacitor é considerado alto o suficiente do que a constante de tempo de um circuito RC é alta no estágio de saída. A enorme constante de tempo é comparada com o período de comutação e certifique-se de que o estado estacionário é uma tensão de saída constante Vo (t) = Vo (constante) e presente no terminal de carga.

Existem dois tipos diferentes de princípios de trabalho no conversor buck boost.

  • Conversor Buck.
  • Conversor de impulso.

Conversor Buck Funcionando

O diagrama a seguir mostra a operação de trabalho do conversor Buck. No conversor Buck, o primeiro transistor é LIGADO e o segundo transistor é DESLIGADO devido à alta frequência de onda quadrada. Se o terminal da porta do primeiro transistor for maior do que a corrente, passe pelo campo magnético, carregando C, e alimentando a carga. O D1 é o diodo Schottky e é desligado devido à tensão positiva no cátodo.

Conversor Buck Funcionando

Conversor Buck Funcionando

O indutor L é a fonte inicial de corrente. Se o primeiro transistor estiver desligado usando a unidade de controle, então a corrente flui na operação de buck. O campo magnético do indutor é colapsado e o campo de colapso e.m.f é gerado e gira em torno da polaridade da voltagem através do indutor. A corrente flui no diodo D2, a carga e o diodo D1 serão ligados.

A descarga do indutor L diminui com o auxílio da corrente. Durante o primeiro transistor está em um estado a carga do acumulador no capacitor. A corrente flui através da carga e durante o período desligado mantendo Vout razoavelmente. Portanto, ele mantém a amplitude de ondulação mínima e Vout fecha para o valor de Vs

Boost Converter Funcionando

Neste conversor, o primeiro transistor é ligado continuamente e para o segundo transistor a onda quadrada de alta freqüência é aplicada ao terminal da porta. O segundo transistor está em condução quando o estado ligado e a corrente de entrada fluem do indutor L através do segundo transistor. O terminal negativo carregando o campo magnético ao redor do indutor. O diodo D2 não pode conduzir porque o ânodo está no aterramento potencial conduzindo altamente o segundo transistor.

Boost Converter Funcionando

Boost Converter Funcionando

Ao carregar o capacitor C, a carga é aplicada a todo o circuito no estado LIGADO e pode construir ciclos de oscilador anteriores. Durante o período ON, o capacitor C pode descarregar regularmente e a quantidade de alta frequência de ondulação na tensão de saída. A diferença potencial aproximada é dada pela equação abaixo.

VS + VL

Durante o período OFF do segundo transistor, o indutor L é carregado e o capacitor C é descarregado. O indutor L pode produzir o e.m.f de volta e os valores dependem da taxa de variação da corrente do segundo interruptor do transistor. A quantidade de indutância que a bobina pode ocupar. Conseqüentemente, a e.m.f de volta pode produzir qualquer tensão diferente por meio de uma ampla faixa e determinada pelo projeto do circuito. Portanto, a polaridade da tensão no indutor L agora está invertida.

A tensão de entrada fornece a tensão de saída e pelo menos igual ou superior à tensão de entrada. O diodo D2 está em polarização direta e a corrente aplicada à corrente de carga recarrega os capacitores para VS + VL e está pronto para o segundo transistor.

Modos de conversores Buck Boost

Existem dois tipos diferentes de modos no conversor buck boost. A seguir estão os dois tipos diferentes de conversores buck boost.

  • Modo de condução contínua.
  • Modo de condução descontínua.

Modo de condução contínua

No modo de condução contínua, a corrente de ponta a ponta do indutor nunca chega a zero. Conseqüentemente, o indutor descarrega parcialmente antes do ciclo de comutação.

Modo de condução descontínua

Neste modo, a corrente através do indutor vai para zero. Conseqüentemente, o indutor irá descarregar totalmente no final dos ciclos de chaveamento.

Aplicações do conversor Buck boost

  • É usado nas fontes de alimentação auto-reguláveis.
  • Tem eletrônicos de consumo.
  • É usado nos sistemas de energia da bateria.
  • Aplicações de controle adaptativo.
  • Aplicações de amplificadores de potência.

Vantagens do conversor Buck Boost

  • Ele dá uma tensão de saída mais alta.
  • Ciclo de duto operacional baixo.
  • Baixa tensão em MOSFETs

Portanto, isso é tudo sobre o funcionamento do circuito do conversor Buck Boost e suas aplicações. As informações fornecidas no artigo são o conceito básico de conversores buck boost. Se você tiver alguma dúvida sobre este conceito ou para implementar projetos de engenharia elétrica , por favor, comente na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você. Quais são as funções dos conversores buck boost?

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