nếu bạn thường sử dụng nguồn điện tuyến tính truyền thống, bạn sẽ đồng ý rằng nó không hiệu quả. Trong trường hợp này, một bộ chuyển đổi điện áp là một sự lựa chọn tốt nhất vì nó có thể làm giảm hiệu quả điện áp đầu vào. nhưng có chức năng nào khác không?
vâng, nó có nhiều chức năng hơn. đầu tiên, nó có ít nhất hai chất bán dẫn. một chất bán dẫn giống như một diode và một điện trở. nhưng bạn có thể sử dụng một bóng bán dẫn thứ hai–điều này rất hữu ích cho việc chỉnh lại đồng bộ.
Thứ hai, các bộ chuyển đổi điện xoay là rất thông thường trong việc thực hiện những công việc như thay đổi điện áp điện đầu ra của nguồn điện tử máy tính của bạn sang điện áp thấp hơn cần thiết cho các thiết bị như CPU, USB, và DRAM.
nói cách khác, trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu thêm về bộ chuyển đổi áp suất. Về cơ bản, chúng tôi sẽ nhấn mạnh nó là gì, nó hoạt động như thế nào và làm thế nào để tạo ra một.
Bắt đầu nào!
bộ chuyển đổi áp lực là gì?
trước đó, chúng tôi đã nói về bộ chuyển đổi áp suất thấp. nhưng chúng ta sẽ nói về nó một cách rộng rãi ở đây. nói cách khác, bộ chuyển đổi giảm áp giống như một bộ chuyển đổi năng lượng DC sang DC hoặc giảm áp lực. thêm vào đó, chức năng chính của nó là giảm điện áp từ nguồn điện (input) đến tải (output).
Như chúng ta đã đề cập, vì thiết bị này có ít nhất hai bán dẫn, nó thuộc về SMPS (chế độ điện công tắc).
nguồn điện từ chế độ tắt
nguồn:
các tài nguyên chia sẻ wiki
ngoài ra, bên cạnh hai chất bán dẫn mà thiết bị này có, nó cũng có ít nhất một bộ phận lưu trữ năng lượng.
các cấu phần lưu trữ năng lượng thường là cảm điện, điện tích hoặc kết hợp của chúng. Do vậy, nếu bạn có kế hoạch giảm các mức điện áp của các transistor, cần thiết phải đảm bảo các bộ chuyển đổi điện áp tăng thêm các bộ lọc bao gồm các điều khiển trung bình đơn giản (đôi khi kết hợp với cảm điện) trong các bộ lọc bên điện và bên tải.
Do vậy, không có gì ngạc nhiên khi một bộ chuyển đổi điện xoay chiều có hiệu quả năng lượng cao hơn một bộ nguồn tuyến tính là một bộ chuyển đổi DC-DC. Ngoài ra, đáng chú ý là thiết bị này có hiệu quả hơn 90%, tăng hiệu quả trong các nhiệm vụ như thay thế bộ sạc năng lượng mặt trời hoặc điện áp nguồn điện dung lượng lớn của máy tính.
bộ chuyển đổi áp suất làm việc như thế nào?
Khi liên quan đến bộ chuyển đổi áp suất thấp, phải lưu ý rằng công việc của mạch điện của thiết bị này bị ảnh hưởng bởi trạng thái mở MOSFET. nói cách khác, bộ chuyển đổi điện áp hoạt động dựa trên trạng thái của nó (tắt hoặc mở).
Do vậy, nếu thiết bị tắt hoặc tắt công tắc, dòng điện trong mạch điện là 0. tuy nhiên, nếu công tắc đóng hoặc mở, dòng điện sẽ tăng lên. Hơn nữa, điện cảm sẽ tạo ra một điện áp đảo ở hai đầu để đáp ứng với sự thay đổi của dòng điện.
Do vậy, phạm vi điện áp đầu vào sẽ giảm đi, điều này sẽ đảo ngược điện áp của nguồn cấp điện và giảm đi điện áp lớn trên tải.
Tỷ lệ thay đổi của điện áp và dòng điện ở hai đầu của bộ cảm biến giảm xuống theo thời gian. do đó, điện áp trên tải sẽ tăng lên. khi điều này xảy ra, bộ cảm biến sẽ lưu trữ năng lượng. Do vậy, nếu dòng điện vẫn thay đổi khi bạn tắt công tắc, điện cảm sẽ bị giảm áp. ngoài ra, điện áp của bộ lọc đầu vào sẽ cao hơn điện áp tải.
nếu công tắc ngắt lại một lần nữa, nguồn điện áp sẽ rời khỏi mạch
Điều này làm giảm dòng điện. khi điều này xảy ra, điện áp ở hai đầu cảm biến sẽ giảm bởi dòng điện giảm. sau đó, bộ cảm biến sẽ trở thành nguồn điện.
điều đó là, mạch chuyển đổi điện áp hoạt động ở hai chế độ khác nhau: mô hình liên tục và chế độ không liên tục. chế độ tiếp tục xuất hiện khi các giá trị của dòng điện qua cảm biến không bao giờ giảm xuống 0 trong toàn bộ chu kỳ chuyển đổi.
Vì vậy, khi công tắc đóng, điện áp chip giảm áp trên cảm biến là VL = Vi-Vo. miễn là áp suất giảm gần như không thay đổi, dòng điện đi qua cảm biến sẽ tăng theo tuyến tính.
Hơn nữa, khi công tắc được tắt, nó sẽ được xê lệch. Do đó, dòng điện sẽ giảm và điện áp ở hai đầu của cảm biến sẽ là VL = -Vo. vậy năng lượng được lưu trữ bởi cảm biến l là:
E = ½ LI2L
ngoài ra, năng lượng trong bộ cảm biến giảm khi tắt và tăng khi bật. ngoài ra, cảm biến l giúp truyền năng lượng từ đầu vào của bộ chuyển đổi sang đầu ra. Mặt khác, chế độ không liên tục xảy ra khi tải yêu cầu rất ít năng lượng.
vì vậy, dòng điện điện sẽ giảm xuống 0. Khi điều này xảy ra, điều khiển đầu ra sẽ được phóng đi mỗi chu kỳ, dẫn đến các mất điện công tắc cao hơn.
làm thế nào để tạo ra một bộ chuyển đổi đơn giản?
trước khi bạn tạo ra một bộ chuyển đổi đơn giản, tham chiếu một mạch điện tử rất quan trọng. Vì vậy, bạn có thể sử dụng một trong số đó ở đây.
danh sách những thứ cần thiết
Ống dẫn Schottky
một phần của schottky diode
nguồn:
Wikimedia Commons
đồng hồ đo điện năng
đồng hồ đo điện năng
nguồn:
Wikimedia Commons
pin nhập 12 v
1
pin chì 2 v
bảng đơn
bộ kháng điện (10 ngàn euro)
bộ kháng 10 k
Arduino Uno
Bảng Arduino UDO
nguồn:
Wikimedia Commons
IRF540N
động cơ (nhiều)
bộ cảm biến (100 vi)
100 UF điện tích
Cảm biến (100Uh)
Động cơ nhỏ 100Uh
bạn có thể thực hiện một bộ chuyển đổi áp lượng bằng các bước sau đây:
mục đích của MOSFET là thay đổi điện áp đầu vào với tần số cao. ngoài ra, nó ít tản nhiệt hơn ở dòng điện cao. Ngoài ra, cảm biến cũng đóng vai trò bảo vệ MOSFET khỏi áp suất cao (đó là đặc điểm điển hình của dự án điện tử này).
Arduino rất hữu ích cho tốc độ chuyển đổi MOSFET cao. công việc của schottky diode là giúp hoàn thành các mạch điện. vì vậy, nếu không có schottky diode khi MOSFET được tắt, cảm biến sẽ giải phóng năng lượng của nó vào động cơ. sau đó, do vòng lặp không hoàn chỉnh, nó có ít hoặc không có ảnh hưởng đến tải.
Potential Meter là một thành phần quan trọng khác, cung cấp các giá trị mô phỏng cho Arduino dựa trên điện áp PWM được nhận từ pin 6 PWM của Arduino. với giá trị này, bạn có thể kiểm soát điện áp đầu ra trên tải.
áp dụng cho bộ chuyển đổi áp suất thấp
các bộ chuyển đổi áp dụng rất hữu ích cho một số ứng dụng thông thường như:
bộ sạc pin
pin, pin năng lượng mặt trời
Hầu hết mọi người thường muốn pin di động hoặc điện thoại thông minh của họ được sạc nhanh mà không cần làm nóng thiết bị. Vì vậy, bộ chuyển đổi giảm áp là câu trả lời, và nó thường nằm trong thiết bị di động – bởi vì cổng sạc là một cổng micro USB.
bộ khuếch đại âm thanh công suất
các điều khiển nguồn điện và khuếch đại âm thanh
công suất của bộ khuếch đại âm thanh là một bộ chuyển đổi áp suất thấp. Bộ khuếch đại lớp D là một ví dụ tuyệt vời về việc sử dụng một bộ chuyển đổi giảm áp.
máy bay quad
Máy bay quad Phantom Dji
pin lithium đa đơn vị cung cấp năng lượng cho máy bay quad. các cấu hình pin thường được kết nối với hai đến sáu pin. Hơn nữa, điện áp được tạo ra bởi bộ pin là khoảng 6V -25V. Vì vậy, bộ chuyển đổi giảm áp giúp giảm điện áp pin xuống khoảng 5V hoặc 3,3V cho bộ điều khiển bay của thiết bị.
bạn có thể tìm thấy một bộ chuyển đổi điều khiển nguồn điện của pin hoặc điều khiển điều khiển tốc độ điện tử trên bố trí phân bố điện tử.
kết quả
Nếu bạn đang tìm kiếm một bộ chuyển đổi DC-DC có thể chuyển đổi hiệu quả từ áp suất cao sang áp suất thấp, thì trình chuyển đổi giảm áp DIY là một lựa chọn lý tưởng. Hơn nữa, thiết bị này rất hữu ích cho các sản phẩm điện tử tiêu dùng cần phải làm ổn định điện áp giảm ở chế độ tải.
anh nghĩ sao về bộ chuyển đổi áp suất? anh có muốn thử dự án này không? Hay anh có vấn đề gì? hãy liên lạc với chúng tôi bất cứ lúc nào.