เฮ้ ฉันกำลังทำงานกับซัพพลายเออร์การจัดการพลังงานและวันนี้ฉันอยากจะพูดคุยเกี่ยวกับวิธีการเพิ่มตัวแปลงการทำงานใน IC การจัดการพลังงาน มันเป็นหัวข้อที่ยอดเยี่ยมและการเข้าใจว่ามันสามารถช่วยให้คุณเลือกได้ดีขึ้นเมื่อพูดถึงการจัดการพลังงานสำหรับอุปกรณ์ของคุณ
พื้นฐานของ ICS การจัดการพลังงาน
ก่อนอื่นเราจะได้รับพื้นหลังเล็กน้อยเกี่ยวกับ ICS การจัดการพลังงาน ชิปเหล่านี้เป็นเหมือนตำรวจจราจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาจัดการการไหลของพลังงานไฟฟ้าตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบที่แตกต่างกันได้รับแรงดันไฟฟ้าในปริมาณที่เหมาะสมและกระแสที่พวกเขาต้องการทำงานอย่างถูกต้อง ICS การจัดการพลังงานมีรูปร่างและขนาดทั้งหมดและพวกเขาสามารถทำสิ่งต่าง ๆ มากมายเช่นการชาร์จแบตเตอรี่การควบคุมแรงดันไฟฟ้าและการสลับพลังงาน
เรานำเสนอไอซีการจัดการพลังงานที่หลากหลายรวมถึงโหลดสวิตช์ควบคุม IC-เพิ่ม Buck Converter IC, และการจัดการแบตเตอรี่ IC- แต่ละประเภทมีคุณสมบัติและแอพพลิเคชั่นที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง แต่วันนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่ส่วนที่เพิ่มการแปลง
ตัวแปลงเพิ่มคืออะไร?
ตัวแปลง Boost เป็นประเภทของตัวแปลง DC - DC งานหลักของมันคือการใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุตและเพิ่มเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น สิ่งนี้มีประโยชน์มากในหลาย ๆ สถานการณ์ ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้แบตเตอรี่เซลล์เดียวที่ให้แรงดันไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ แต่อุปกรณ์ของคุณต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นในการทำงานตัวแปลงเพิ่มสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้านั้นให้คุณได้
Boost Converter ทำงานอย่างไร?
เอาล่ะเรามาดำดิ่งลงไปใน nitty - มีความกล้าหาญของวิธีการเพิ่มการทำงานของตัวแปลง ตัวแปลงการเพิ่มขั้นพื้นฐานประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญสองสามอย่าง: ตัวเหนี่ยวนำ, ไดโอด, ตัวเก็บประจุและสวิตช์
การเปลี่ยนการดำเนินการ
การทำงานของตัวแปลงเพิ่มขึ้นอยู่กับหลักการของการจัดเก็บพลังงานและการถ่ายโอนในตัวเหนี่ยวนำ เมื่อสวิตช์ (โดยปกติจะปิด mosfet) กระแสจะเริ่มไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำ เมื่อกระแสไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำมันจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำเก็บพลังงานในสนามแม่เหล็กนี้ ในช่วงเวลานี้ไดโอดกลับด้าน - ลำเอียงดังนั้นจึงไม่มีกระแสไหลผ่านไปยังเอาต์พุต
สมการสำหรับกระแสในตัวเหนี่ยวนำในช่วงเวลานี้ "ในเวลา" จะได้รับจาก:
[i_ {l} (t) = \ frac {v_ {in}} {l} t]
โดยที่ (i_ {l} (t)) เป็นกระแสในตัวเหนี่ยวนำ ณ เวลา (t), (v_ {in}) คือแรงดันไฟฟ้าอินพุตและ (l) คือการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ
การถ่ายโอนพลังงาน
เมื่อสวิตช์เปิดออกสิ่งต่าง ๆ ก็น่าสนใจ สนามแม่เหล็กในตัวเหนี่ยวนำเริ่มพังทลาย ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์สนามแม่เหล็กที่ยุบตัวในตัวเหนี่ยวนำทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าข้าม แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำนี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุต
แรงดันไฟฟ้ารวมทั่วตัวเหนี่ยวนำและแรงดันไฟฟ้าอินพุตจากนั้นส่งต่อ - อคติไดโอด กระแสไหลผ่านไดโอดและชาร์จตัวเก็บประจุเอาท์พุท ตัวเก็บประจุเอาท์พุทเก็บพลังงานนี้และให้แรงดันเอาต์พุตที่ค่อนข้างเสถียรแก่โหลด
แรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงเพิ่มสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
[v_ {out} = \ frac {v_ {in}} {1 - d}]
โดยที่ (v_ {out}) คือแรงดันเอาต์พุต (v_ {in}) คือแรงดันไฟฟ้าอินพุตและ (d) เป็นวัฏจักรหน้าที่ของสวิตช์ รอบการทำงานคืออัตราส่วนของเวลาที่สวิตช์ปิดอยู่กับระยะเวลาการสลับทั้งหมด
การควบคุมและการควบคุม
เพื่อรักษาแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรตัวแปลงเพิ่มใน IC การจัดการพลังงานจำเป็นต้องมีการควบคุมบางรูปแบบ ตัวแปลง Boost ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้กลไกการตอบรับ ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตวัดแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุท แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้นี้เปรียบเทียบกับแรงดันอ้างอิงภายใน IC
หากแรงดันเอาต์พุตสูงกว่าแรงดันอ้างอิงวงจรควบคุมจะลดรอบการทำงานของสวิตช์ ซึ่งหมายความว่าสวิตช์จะปิดเป็นเวลาที่สั้นลงและพลังงานน้อยลงจะถูกเก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง
ในทางกลับกันหากแรงดันเอาต์พุตต่ำกว่าแรงดันอ้างอิงวงจรควบคุมจะเพิ่มวัฏจักรหน้าที่ สวิตช์ถูกปิดเป็นเวลานานพลังงานจะถูกเก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำมากขึ้นและแรงดันเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้น
แอปพลิเคชันของตัวแปลง Boost ใน ICS การจัดการพลังงาน
Boost Converters ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย ในอุปกรณ์พกพาเช่นสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตพวกเขาสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไปยังส่วนประกอบพลังงานเช่นจอแสดงผลหรือโมดูล WI - FI ในแอพพลิเคชั่นไฟ LED ตัวแปลง Boost สามารถใช้เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเพื่อขับ LED ความสว่างสูง
ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ตัวแปลง Boost มักจะใช้เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นซึ่งสามารถใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่หรือป้อนเข้าสู่กริด
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดี
- ขั้นตอนแรงดันไฟฟ้า - ขึ้น: ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดคือความสามารถในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า สิ่งนี้ช่วยให้อุปกรณ์ทำงานด้วยแหล่งพลังงานแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น - มีประสิทธิภาพและกะทัดรัด
- ประสิทธิภาพ: ตัวแปลง Boost ที่ทันสมัยสามารถมีประสิทธิภาพสูงมากโดยเฉพาะเมื่อออกแบบอย่างเหมาะสม ซึ่งหมายความว่าพลังงานน้อยลงจะสูญเปล่าเป็นความร้อนซึ่งเหมาะสำหรับอุปกรณ์แบตเตอรี่ - พลังงาน
ข้อเสีย
- ความซับซ้อน: Boost Converters มีความซับซ้อนมากกว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นอย่างง่าย พวกเขาต้องการการออกแบบอย่างระมัดระวังและการเลือกส่วนประกอบเพื่อทำงานอย่างถูกต้อง
- สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI): การสลับการดำเนินการในตัวแปลงเพิ่มสามารถสร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าได้ สิ่งนี้อาจทำให้เกิดปัญหาสำหรับส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนอื่น ๆ ในอุปกรณ์เดียวกันหากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม
ทำไมต้องเลือก ICS การจัดการพลังงานของเราด้วยตัวแปลง Boost
ICS การจัดการพลังงานของเราพร้อมตัวแปลง Boost ได้รับการออกแบบด้วยเทคโนโลยีล่าสุด เราได้ปรับการออกแบบวงจรเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงและ EMI ต่ำ วิศวกรของเรามีประสบการณ์หลายปีในการจัดการพลังงานและเราใช้ส่วนประกอบที่มีคุณภาพสูงใน ICS ของเรา
ไม่ว่าคุณจะกำลังทำงานกับอุปกรณ์ผู้บริโภคขนาดเล็กหรือแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ตัวแปลง BOOST ของเรา - ICS การจัดการพลังงานที่ติดตั้งสามารถตอบสนองความต้องการของคุณได้ เรานำเสนอช่วงของตัวเลือกที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตที่แตกต่างกันการจัดอันดับปัจจุบันและคุณสมบัติ
หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ของเราเราชอบที่จะคุยกับคุณ ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณและเราสามารถช่วยคุณค้นหาโซลูชันการจัดการพลังงานที่สมบูรณ์แบบสำหรับโครงการของคุณ
การอ้างอิง
- Erickson, Robert W. และ Dragan Maksimović พื้นฐานของพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ Springer, 2013
- Mohan, Ned, Tore M. Undeland และ William P. Robbins Power Electronics: ตัวแปลงแอปพลิเคชันและการออกแบบ Wiley, 2012
