Kõrgendav pingemuundur: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Resümee puudub |
Resümee puudub |
||
2. rida:
'''''Boost-''muundur''' on [[alalisvool|alalisvoolu]] [[pingemuundur]], mille väljundpinge on võrdne või kõrgem kui sellele rakendatav sisendpinge. <ref name = "Switching Power Supply Design"> Abraham I. Pressman, Keith Billings, Taylor Moorey. ''Switching Power Supply Design'' Third edition, Mc Graw Hill, 2009. </ref>
''Boost-''muundurit kasutatakse juhul, kui koormusel on tarvis olemasolevast kõrgemat pinget. Näiteks patareidel töötaval seadme puhul on kõrget pinget võimalik saada, kui ühendada järjestikku palju patarei elemente. See teeb aga seadme suuremaks ja lisab kaalu.
==Ehitus==▼
Põhilisteks komponentideks ''boost-''muunduris on [[induktiivpool]], [[transistor]] ning [[diood]]. Diood lubab voolu liikumist sisendist väljundisse kuid takistab selle tagasivoolu väljundist. Seeläbi võimaldab diood teostada muunduri, kasutades vaid ühte lülituselementi. Kuna muunduri väljund on katkendlik, kasutatakse väljundis [[kondensaator|kondensaatorit]], mis hoiab väljundpinge stabiilsena pingeimpulsside vahel. Transistori avatud oleku ajal tuleb kogu väljundisse minev vool kondensaatorisse salvestatud energia arvelt. Kondensaator peab olema piisavalt suur, et selle aja jooksul ei langeks väljundpinge alla soovitud minimaalse pinge.<ref name = "Switching Power Supply Design" /> Sisend ja väljund ei ole galvaaniliselt eraldatud. Üks toiteliin peab sisendil ja väljundil olema ühine − selleks võib olla nii positiivne kui ka negatiivne liin.<ref name = "Switchmode Power Supply Handbook"> Keith Billings, Taylor Moorey. ''Switchmode Power Supply Handbook'' Third edition, Mc Graw Hill, 2011.</ref> ''Boost-''muunduri päripidine väljundvool ei ole piiratud, kuna sisendi ja väljundi vahel on vaid induktiivpool ja diood. Väljundi lühistamisel kasvab vool läbi ahela piiramatult.<ref name="LT1070 Design Manual" />▼
==Tööpõhimõte==▼
[[Pilt:Boost operating.svg|pisi|''Boost-''muunduri töö]]▼
Muunduri töötsükkel algab transistori avamisega. Sellega lülitatakse kogu sisendpinge induktiivpooli klemmidele ning voolutugevus induktiivpoolis hakkab ajas lineaarselt kasvama. Diood on sellel ajal pingestatud tagurpidi ning seetõttu voolu läbi selle ei lähe. Samal ajal tühjeneb väljundkondensaator varustades koormust elektrivooluga.<ref name="Switchmode Power Supply Handbook" />▼
Kui transistor suletakse, takistab induktiivpool voolu muutumist ning selle klemmidele indutseerub sisendpingega samasuunaline pinge. Kui nende kahe pinge summa ületab väljundkondensaatoril olevat pinget, avaneb diood ning kogu vool liigub edasi kondensaatorisse ja koormusesse. Kuna muunduri väljundpinge on kõrgem kui sisendpinge, siis on induktiivpool selle aja jooksul pingestatud tagurpidiselt. Seetõttu langeb voolutugevus induktiivpoolis ajas lineaarselt kuni nullini või transistori avanemiseni. <ref name="Switchmode Power Supply Handbook" />▼
[[Pinge impulss-stabilisaator|Impulss-stabilisaatorite]] väljundvooluks loetakse koormusele mineva voolu ja sellega paralleelselt asetseva väljundkondensaatorisse mineva voolu summat. Pinget tõstva impulss-stabilisaatori väljundvool on alati katkendlik ja sisendvool pidev. <ref name = "Switching Power Supply Design" />▼
==Juhtimine==
14. rida ⟶ 25. rida:
</math>
on juhtsignaali [[täitetegur]] (lülituse avatud oleku aja ja tsükli perioodi suhe). Täitetegur on vahemikus 1 kuni 0, seega on regulaatori väljundpinge sisendpingest alati kõrgem või sellega võrdne. <ref name = "LT1070 Design Manual"> Carl Nelson. ''[http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an19fc.pdf Application Note 19: LT1070 Design Manual]'', Linear Technology, 1986. </ref> Et hoida väljundpinget ühtlasena, tuleb muuta transistori perioodilise juhtsignaali täitetegurit, kasutades [[Negatiivne tagasiside|negatiivset tagasisidet]] väljundist. Kui väljundkoormus suureneb või sisendpinge alaneb, tuleb transistori avatud oleku aega pikendada ning vastupidisel juhul lühendada.<ref name="Switching Power Supply Design" />
▲==Ehitus==
▲Põhilisteks komponentideks ''boost-''muunduris on [[induktiivpool]], [[transistor]] ning [[diood]]. Diood lubab voolu liikumist sisendist väljundisse kuid takistab selle tagasivoolu väljundist. Seeläbi võimaldab diood teostada muunduri, kasutades vaid ühte lülituselementi. Kuna muunduri väljund on katkendlik, kasutatakse väljundis [[kondensaator|kondensaatorit]], mis hoiab väljundpinge stabiilsena pingeimpulsside vahel. Transistori avatud oleku ajal tuleb kogu väljundisse minev vool kondensaatorisse salvestatud energia arvelt. Kondensaator peab olema piisavalt suur, et selle aja jooksul ei langeks väljundpinge alla soovitud minimaalse pinge.<ref name = "Switching Power Supply Design" /> Sisend ja väljund ei ole galvaaniliselt eraldatud. Üks toiteliin peab sisendil ja väljundil olema ühine − selleks võib olla nii positiivne kui ka negatiivne liin.<ref name = "Switchmode Power Supply Handbook"> Keith Billings, Taylor Moorey. ''Switchmode Power Supply Handbook'' Third edition, Mc Graw Hill, 2011.</ref> ''Boost-''muunduri päripidine väljundvool ei ole piiratud, kuna sisendi ja väljundi vahel on vaid induktiivpool ja diood. Väljundi lühistamisel kasvab vool läbi ahela piiramatult.<ref name="LT1070 Design Manual" />
▲==Tööpõhimõte==
▲[[Pilt:Boost operating.svg|pisi|''Boost-''muunduri töö]]
▲Muunduri töötsükkel algab transistori avamisega. Sellega lülitatakse kogu sisendpinge induktiivpooli klemmidele ning voolutugevus induktiivpoolis hakkab ajas lineaarselt kasvama. Diood on sellel ajal pingestatud tagurpidi ning seetõttu voolu läbi selle ei lähe. Samal ajal tühjeneb väljundkondensaator varustades koormust elektrivooluga.<ref name="Switchmode Power Supply Handbook" />
▲Kui transistor suletakse, takistab induktiivpool voolu muutumist ning selle klemmidele indutseerub sisendpingega samasuunaline pinge. Kui nende kahe pinge summa ületab väljundkondensaatoril olevat pinget, avaneb diood ning kogu vool liigub edasi kondensaatorisse ja koormusesse. Kuna muunduri väljundpinge on kõrgem kui sisendpinge, siis on induktiivpool selle aja jooksul pingestatud tagurpidiselt. Seetõttu langeb voolutugevus induktiivpoolis ajas lineaarselt kuni nullini või transistori avanemiseni. <ref name="Switchmode Power Supply Handbook" />
▲Impulss-stabilisaatorite väljundvooluks loetakse koormusele mineva voolu ja sellega paralleelselt asetseva väljundkondensaatorisse mineva voolu summat. Pinget tõstva impulss-stabilisaatori väljundvool on alati katkendlik ja sisendvool pidev. <ref name = "Switching Power Supply Design" />
==Töörežiimid==
''Boost-''muunduril on kaks töörežiimi: pidev ning katkendlik. Need režiimid kirjeldavad vaid muunduris kasutatava induktiivpooli tööd. Katkendlikul töörežiimil peatub töötsükli lõpus vool induktiivpoolis täielikult. Pideval tööviisil säilib vool läbi induktiivpooli kogu tsükli jooksul. Väljundvool on mõlemal tööviisil ikkagi katkendlik.<ref name="Switching Power Supply Design" />
| |||