CONVERTORUL COBORATOR BUCK referat





CONVERTORUL  COBORATOR BUCK

In figura 1 este prezentata constructia convertorului, iar modul de implementare al comutatorului este aratat in figura (tranzistor npn + dioda).

Fig. 1 Constructia convertorului

Fig. 2 Convertorul coborator (buck),constructie si implementare




Fig. 3  Circuitele echivalente ale convertorului coborator (buck)

Comutatorul este actionat periodic cu frecventa fS= 1/ TS.

Pe durata MTS tranzistorul conduce la saturatie( M<1), iar dioda D este blocata, fiind polarizata invers.Pe durata ( 1-M) TS ,tranzistorul este blocat, iar dioda D conduce.

Fig. 4 Formele de unda ce caracterizeaza functionarea convertorului coborator(buck)

Se considera capacitatea C suficient de mare astfel ca ve = Ve = const.

Tensiunea la bornele bobinei este : 

vL = L

Integrand aceasta ecuatie pe durata Ts :

      Ts                 Ts

1/L∫ vLdt = ∫ diL= iL(Ts)- iL= 0

      0             0

deoarece in regim stationar valorile de inceput si sfarsit de perioada ,ale curentului prin inductor ,sunt egale.Rezulta ca :

 Ts

∫ vLdt = 0

 0

Deci tensiunea medie la bornele unui inductor ideal este nula, relatia numindu-se si echilibrul volt-secundelor pe inductor.

 MTs             Ts   

  vLdt = - ∫ vLdt,

 0              MTs

in intervalul t > 0, t< MTs inductorul inmagazinand energie electrica, iar in intervalul t> MTs , t < Ts furnizand energia inmagazinata anterior.                                     

( Vi - Ve )MTs = Ve( 1- M)Ts  = M, M < 1

Fig. 5  Caracteristica de reglaj a convertorului coborator(buck)

Acest tip de convertor nu poate realiza decat o tensiune de iesire mai mica decat tensiunea de la intrare si din acest motiv a fost denumit coborator.

MTs                 MTs                     

0 diL= 0 vLdt →∆iL= MTs = ;

Valoarea maxima a riplului de current ( ∆iL)max, se obtine pentru M=0,5 deci:

                                        (∆iL)max =

Aceasta relatie poate fi folosita pentru dimensionarea inductantei L.

Curentul de collector al tranzistorului Q,iQ, este cel debitat de Vi

                                                iCQ= Ii = iL pentru t

                                           iD= iL pentru t


f" v:shapes="_x0000_i1030">

Notand cu IL valoarea medie a curentului prin inductor, rezulta ca energia debitata de sursa Vi se disipa in totalitate pe rezistorul R.

Deci:

Ts                             MTs

0Vi ii dt = Vi0 ii dt = ∙ Ts,

MTs          MTs

0 ii dt = ∫0 iL dt =  ( IL - + IL +) = MTsIL

astfel obtinem:

ViMTsIL = ∙Ts → IL = =

Curentii prin transistor si dioda au cea mai mare valoare in momentul t3.

iQ(t3) = iD( t3) = IL +  ∆iL = +

Valoarea maxima a acestor curenti se obtine pentru un factor de comanda (sau de modulatie) M dat de expresia:

                                               

                                                M =

de unde obtinem expresiile curentilor maximi repetitive prin transistor si dioda de forma :

                                    IQmax = IDmax =  2

Tensiunea maxima aplicata tranzistorului Q este egala cu tensiunea inversa maxima la bornele diodei D:

VQmax = VDimax = Vi .

Valorile medii ale curentilor prin tranzistorul Q si dioda D sunt:

IQ= MIL =,        ID =

Curentul mediu prin transistor are valoarea maxima pentru cea mai ridicata valoare a lui M ,iar curentul mediu prin dioda este maxim pentru M = 0,5.

Pentru deducerea riplului tensiunii de iesire ∆ve, vom presupune ca prin rezistorul de sarcina R circula valoarea medie a curentului prin inductor IL, iar prin condensatorul riplul acestui curent ∆iL. Deoarece forma de unda a curentului prin inductor este constituita din segmente de dreapta ,forma de unda a tensiunii pe condensator va fi constituita din segmente de parabola.

           

         Riplul tensiunii de la bornele condensatorului se poate obtine usor obsevand ce pe armaturile acestuia se acumuleaza sarcina electric ape intervalul t> t1, t< t

           

Cantitatea de electricitate acumulata va fi data de relatia :

                            t2

               ∆Q = ∫ (iL - IL)dt =

                             t1

              

∆Q =,   ∆ve =                                          

                                          

in care fc =

Cel mai mare riplu al tensiunii de iesire se obtine atunci cand M = 1/2

            ∆Vemax =    

Daca fc<<fs riplul tensiunii de iesire este redus.

Convertorul prezinta urmatoarele doua dezavantaje:

  • tensiunea de iesire nu poate fi decat mai mica decat tensiunea Vi a sursei de intrare;
  • curentul de intrare debitat de sursa Vi, ii, are o forma de unda puternic pulsatorie, cu fronturi abrupte ,care adesea determina asa numita interferenta electromagnetica de conductie(EMI), ce poate produce seriose neajunsuri.

Curentul de iesire are o forma de unda mai neteda ,datorita prezentei inductorului L.

https://www.qtransform.com/ - converteste unitati de masura








ECoduri.com - Coduri postale - adresa, caen, cor
Politica de confidentialitate



Copyright © Contact | Trimite referat


Ultimele referate adaugate
Mihai Beniuc
   - Mihai beniuc - „poezii"
Mihai Eminescu Mihai Eminescu
   - Mihai eminescu - student la berlin
Mircea Eliade Mircea Eliade
   - Mircea Eliade - Mioara Nazdravana (mioriţa)
Vasile Alecsandri Vasile Alecsandri
   - Chirita in provintie de Vasile Alecsandri -expunerea subiectului
Emil Girlenu Emil Girlenu
   - Dragoste de viata de Jack London
Ion Luca Caragiale Ion Luca Caragiale
   - Triumful talentului… (reproducere) de Ion Luca Caragiale
Mircea Eliade Mircea Eliade
   - Fantasticul in proza lui Mircea Eliade - La tiganci
Mihai Eminescu Mihai Eminescu
   - „Personalitate creatoare” si „figura a spiritului creator” eminescian
George Calinescu George Calinescu
   - Enigma Otiliei de George Calinescu - geneza, subiectul si tema romanului
Liviu Rebreanu Liviu Rebreanu
   - Arta literara in romanul Ion, - Liviu Rebreanu











Scriitori romani