Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

[Rozwiązano] Czy w przetwornicy typu BUCK(obniżającej) musi znajdować się element indukcyjny?

25 Lip 2018 12:54 441 15
  • Poziom 12  
    Nie jestem do końca początkujący ale zdecydowałem się zadać pytanie tutaj bo dotyczy ono podstaw.

    Na wszystkich schematach znalezionych przeze mnie w literaturze i internecie schemat przetwornicy impulsowo obniżającej napięcie (z angielskiego typ BUCK) wygląda następująco:

    Czy w przetwornicy typu BUCK(obniżającej) musi znajdować się element indukcyjny?

    Znajduje się tu element indukcyjny, cewka.

    Na schemacie który narysowałem poniżej:

    Czy w przetwornicy typu BUCK(obniżającej) musi znajdować się element indukcyjny?

    Elementu tego nie ma (nie ma dlatego też diody). Tranzystor jest kluczowany impulsowo za pomocą PWM tak jak w standardowej przetwornicy.

    Zgodnie z moim myśleniem tranzystor wytworzy przebieg prostokątny PWM, który zostanie wygładzony przez kondensator C1 i na wyjściu otrzymamy regulowane napięcie tętniące którego wartość średnia będzie zależna od procentu wypełnienia PWM (jak w zwykłej przetwornicy z cewką).

    Dlatego moim zdaniem cewka nie jest konieczna.

    Kondensator C2 ma za zadanie wygładzać impulsowy pobór prądu ze źródła i jest opcjonalny.

    Stąd moje pytania:

    1. Czy cewka jest konieczna, jeśli tak to dlaczego, czy mogę zrobić przetwornicę bez cewki ? Czy pełni jakąś inną rolę niż filtr LC który oczywiście wygładza napięcie?

    2. Czy cewka w obwodzie pełni rolę kondensatora C2 (wygładza szarpanie od strony źródła)?
  • Poziom 36  
    Można i bez cewki, zwykły PWM wystarczy, ale takie uproszczenie pociąga za sobą pewne ograniczenia, zarówno napięć We-Wy jak i zakresu prądu wyjściowego.
  • Poziom 12  
    eurotips napisał:
    Można i bez cewki, zwykły PWM wystarczy, ale takie uproszczenie pociąga za sobą pewne ograniczenia, zarówno napięć We-Wy jak i zakresu prądu wyjściowego.


    A coś konkretniej ? Zaraz zamieszczę schemat który chcę użyć do ściemniania ledów.

    Czy w przetwornicy typu BUCK(obniżającej) musi znajdować się element indukcyjny?

    Niestety mam jakiś problem z EasyEDA i nie widać u mnie przycisku share (mimo że wchodzę z elektrody, i w linku widać fromelektroda).
  • Poziom 1  
  • Poziom 12  
    Kraniec_Internetów napisał:
    @sibislaw
    Nie.
    Dla uproszczenia zamiast cewki wstaw rezystor, a diodę usuń. Włączasz tranzystor - prąd ładuje powoli kondensator. Gdy napięcie na kondensatorze osiągnie zadany poziom tranzystor wyłącza się. Jeżeli napięcie spadnie poniżej zadanego, tranzystor ponownie włącza się by doładować kondensator. Ten układ ma jednak jedną poważną wadę - na rezystorze wydziela się duża moc, przetwornica ma więc duże straty.
    Zamiast rezystora ponownie wstaw cewkę. Włączasz tranzystor, ale prąd ogranicza cewka która nie lubi szybkich zmian prądu. Ponownie kondensator ładuje się do zadanego napięcia, wtedy tranzystor się wyłącza i... samoindukcja cewki powoduje pojawienie się na niej wielkiego napięcia który niszczy układ. Prościej mówiąc - cewka chciała pozbyć się energii pola magnetycznego, ale nie bardzo miała jak. Dlatego dokłada się diodę. Wtedy po wyłączeniu tranzystora,m energia pola magnetycznego jest przekazywana do ładowanego kondensatora, a straty są zminimalizowane.


    Czyli w układzie z cewką pobór prądu też jest impulsowy?

    Chodzi mi tu o ostre krawędzie jak w przebiegu prostokątnym. Ponieważ napięcie do "przemiany" dostarczy przetwornica wstępna nieregulowana, która może tego nie lubić.
  • Poziom 1  
  • Poziom 12  
    Ok Dziękuję. Dało mi to do myślenia. Ale coś nie daje mi spokoju:

    Kraniec_Internetów napisał:
    @sibislaw
    W Twoim schemacie jest jeden problem - o ile wartość skuteczna napięcia będzie określana przez współczynnik wypełnienia, to wartość maksymalna (chwilowa) będzie osiągała wartość zasilania. Tak więc mimo, że średnio będziesz miał powiedzmy 5V, to maksymalnie napięcie będzie skakać do na przykład 12V czego zasilana elektronika może nie przeżyć.


    Przecież równolegle jest kondensator, powinien wygładzić napięcie i nie dać mu "skakać" od razu do wartości zasilania?
  • Poziom 1  
  • Poziom 12  
    Kraniec_Internetów napisał:
    sibislaw napisał:
    Przecież równolegle jest kondensator, powinien wygładzić napięcie i nie dać mu "skakać" od razu do wartości zasilania?

    Spójrz na to z drugiej strony. Masz układ jak narysowałeś. Załączasz tranzystor (w zasadzie nie ważne na jak długo), i nic nie limituje prądu ładowania kondensatora. Jest on olbrzymi, więc kondensator natychmiast ładuje się do napięcia zasilania.


    Tak to prawda ;-)

    Limitowane jest to tylko rezystancjami i ew wydajnością układu wejściowego.

    To jak należałoby podłączyć kondensator aby robił to co chcę tzn. wygładzał napięcie zasilania wyjścia?
  • Poziom 1  
  • Poziom 12  
    Dobrze, teraz rozumiem. Filtry są zawsze RC lub RL lub RLC ewentualnie natomiast nie ma samych filtrów C.

    W układach zasilania silników indukcyjność jest po prostu na uzwojeniu silnika, dlatego zdaje się że w układzie PWM nie ma cewki, czy tak ?
  • Poziom 1  
  • Poziom 12  
    Z tym RL, RC to skrót myślowy, poprostu kondensator równolegle podłączony nie zachowuje się jak filtr.

    W każdym razie dziękuje i za odpowiedź uznaję że cewka jest potrzebna w tej przetwornicy.
  • Poziom 1  
  • Specjalista elektronik
    Cewka w przetwornicy buck magazynuje energię w czasie, gdy prąd jest pobierany ze źródła, i oddaje ją, kiedy po otwarciu (rozłączeniu) klucza prąd płynie od masy - to powoduje, że średni prąd pobierany jest mniejszy, niż średni prąd oddawany na wyjściu. Bez cewki jest to co najmniej dużo trudniejsze.

    Dodatkowo, cewka zmniejsza tętnienia prądu wyjściowego, zwłaszcza jeśli przetwornica zamyka klucz, kiedy prąd cewki jeszcze płynie (a najlepiej, gdy jest duży - np. potrzebny jest prąd 1.0A, klucz otwiera się przy 1.1A, zamyka przy 0.9A, i mamy tętnienia prądu na wyjściu 0.2A p-p, na wejściu 1.1A p-p).
  • Poziom 12  
    Wcześniejsza dyskusja jednoznacznie wskazuje że powinien, więc temat zamykam.