산업기술
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기존의 선형 출력 전류 전원 공급 장치를 자주 사용한다면 그다지 효율적이지 않다는 데 동의할 것입니다. 이 경우 벅 컨버터는 입력 전압을 효과적으로 낮추므로 더 나은 출력 전력 옵션입니다. 그러나 DIY 벅 컨버터에 더 많은 것이 있습니까?
예, 장치에 더 많은 것이 있습니다. 첫째, 적어도 두 개의 반도체가 있습니다. 그리고 반도체는 다이오드와 저항처럼 작동합니다. 그러나 다이오드를 두 번째 트랜지스터로 교체할 수 있습니다. 이는 동시 정류에 유용합니다.
둘째, 벅 컨버터는 컴퓨터의 전원 출력 공급 전압을 CPU, USB 및 DRAM과 같은 장치에 필요한 더 낮은 전압으로 변경하는 것과 같은 작업을 수행하는 데 매우 능숙합니다.
즉, 이 기사에서 벅 컨버터에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 본질적으로 우리는 그것이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 어떻게 만들 수 있는지 강조할 것입니다.
이미 가자!
이전에 벅 컨버터에 대해 간략하게 이야기했습니다. 그러나 우리는 여기에서 주제에 대해 광범위하게 이야기할 것입니다. 즉, 벅 컨버터는 DC 전력-DC 또는 강압 전력 컨버터와 비슷합니다. 또한 주요 기능은 전원(입력)에서 부하(출력)로의 전압을 줄이는 것입니다.
이 장치는 최소 2개의 반도체를 가지고 있기 때문에 앞서 언급했듯이 SMPS(스위치 모드 전원 공급 장치) 클래스에 속합니다.
전환 모드 전원 공급 장치
또한 장치에 있는 두 개의 반도체 외에도 적어도 하나의 에너지 저장 요소가 함께 제공됩니다.
문제의 에너지 저장 요소는 일반적으로 인덕터, 커패시터 또는 조합입니다. 따라서 전력 트랜지스터 전압 리플을 줄이려는 경우 벅 컨버터에 공급 측 및 부하 측 필터에 추가된 단순 평균 커패시터(또는 때때로 인덕터와 결합)로 구성된 필터가 있는지 확인하는 것이 중요합니다.
따라서 벅 컨버터가 선형 전원 공급 장치에 비해 DC-DC 컨버터로 전력 효율성을 제공하는 데 탁월한 역할을 한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 또한 이 장치는 90% 이상의 고효율을 제공하므로 태양열 충전기 또는 컴퓨터의 대량 공급 전압 변경과 같은 작업의 효율성이 향상됩니다.
버킹 컨버터의 경우 디바이스의 회로 작동이 MOSFET의 전도 상태에 종속된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 즉, 벅 컨버터는 상태(꺼짐 또는 켜짐)에 따라 작동합니다.
따라서 회로의 전류는 0입니다. 장치가 오프 상태이거나 스위치가 열려 있는 경우입니다. 그러나 스위치가 닫혀 있거나 켜진 상태이면 전류가 증가합니다. 또한 인덕터는 전류 변화에 대한 반응으로 단자에 반대 전압을 생성합니다.
결과적으로 입력 전압 범위가 떨어져 소스의 전압에 반대되고 부하 양단의 순 전압이 감소합니다.
시간이 지남에 따라 인덕터 양단의 전압과 전류 변화율이 감소합니다. 따라서 부하의 전압이 증가합니다. 이러한 일이 발생하는 동안 인덕터는 에너지를 저장합니다. 따라서 전류가 계속 변하는 동안 스위치가 열리면 인덕터는 전압 강하를 경험하게 됩니다. 또한 입력 필터 전압 소스는 부하 전압보다 높습니다.
전류가 감소하는 원인이 됩니다. 이 경우 감소하는 전류의 결과로 인덕터 양단의 전압이 감소합니다. 그러면 인덕터가 전류 소스가 됩니다.
즉, 벅 컨버터 회로는 연속 모드와 불연속 모드의 두 가지 모드에서 작동합니다. 연속 모드는 인덕터를 통과하는 전류 값이 정류 주기 동안 0으로 떨어지지 않을 때 발생합니다.
결과적으로 스위치가 닫힐 때 인덕터 양단의 벅 칩 전압은 VL 입니다. =Vi – Vo . 그리고 전압 강하가 거의 일정한 한 인덕터를 통과하는 전류는 선형으로 상승합니다.
또한 스위치가 열리면 다이오드가 순방향 바이어스됩니다. 따라서 전류는 감소하고 인덕터 양단의 전압은 VL 이 됩니다. =-Vo . 그러면 인덕터 L이 저장하는 에너지는 다음과 같습니다.
E =½ LI 2 L
또한, 인덕터의 에너지는 오프 상태에서는 감소하고 온 상태에서는 증가합니다. 또한 인덕터 L은 입력에서 컨버터의 출력으로 에너지를 전도하는 데 유용합니다. 반면에 불연속 모드는 부하가 매우 작은 에너지를 필요로 할 때 발생합니다.
따라서 인덕터를 통과하는 전류는 0으로 떨어집니다. 이런 일이 발생하면 출력 커패시터가 각 사이클에서 방전되어 더 높은 스위칭 손실을 유발합니다.
간단한 벅 컨버터를 만들기 전에 회로도를 참조하는 것이 중요합니다. 따라서 여기에서 사용할 수 있습니다.
쇼트키 다이오드
쇼트키 다이오드 섹션
전위차계
전위차계
12V 입력 배터리
12v 납 배터리
단일 패널
저항(10k,100ohm)
10K 저항기
아두이노 우노
Arduino UDO 보드
IRF540N
모터(부하)
커패시터(100uf)
100uf 커패시터
인덕터(100Uh)
소형 100uh 인덕터
MOSFET을 사용하는 목적은 고주파에서 입력 전압을 변경하는 것입니다. 또한 고전류로 열 방출이 적습니다. 또한 인덕터는 고전압 스파이크(이 전자 프로젝트의 일반적인 현상)로부터 MOSFET을 보호하는 역할을 합니다.
Arduino는 MOSFET의 높은 스위칭 속도에 유용합니다. 그리고 쇼트키 다이오드의 기능은 전류 흐름에 대한 루프를 완성하는 데 도움이 되는 것입니다. 따라서 MOSFET을 끌 때 쇼트키 다이오드가 없으면 인덕터가 에너지를 모터로 방출합니다. 그러면 불완전한 루프로 인해 로드에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않습니다.
전위차계는 MOSFET의 게이트 단자가 Arduino의 PWM 핀 6에서 수신하는 PWM 전압을 기반으로 Arduino에 아날로그 값을 제공하는 또 다른 중요한 구성 요소입니다. 이 값으로 부하 양단의 출력 전압을 제어할 수 있습니다.
벅 컨버터는 다음과 같은 일반적인 애플리케이션에 매우 유용합니다.
배터리 태양열 충전기
대부분의 사람들은 휴대용 배터리 팩이나 스마트폰이 장치를 가열하지 않고 빠르게 충전되기를 원합니다. 따라서 벅 컨버터가 답이며 충전 포트가 마이크로 USB 포트이기 때문에 일반적으로 모바일 장치 내부에 있습니다.
전원 제어 및 오디오 증폭기
파워 오디오 앰프의 파워 스테이지는 벅 컨버터입니다. 그리고 벅 컨버터를 사용하는 이 장치의 좋은 예는 클래스 D 증폭기입니다.
Dji 팬텀 쿼드콥터
다중 셀 리튬 배터리 팩은 Quadcopter에 전원을 공급합니다. 그리고 팩 구성은 일반적으로 직렬로 연결된 2~6개의 셀입니다. 또한 배터리 팩은 약 6V~25V의 전압 범위를 생성합니다. 따라서 벅 컨버터는 장치의 비행 컨트롤러가 사용할 배터리 전압을 약 5V 또는 3.3V로 낮추는 데 도움이 됩니다.
배터리 전원 또는 전자 속도 컨트롤러를 지시하는 배전 PCB 레이아웃에서 벅 컨버터를 찾을 수 있습니다.
DIY 벅 컨버터는 고전압을 저전압으로 효율적으로 변경하는 DC-DC 컨버터를 찾고 있다면 뛰어들 수 있는 이상적인 프로젝트입니다. 또한, 이 장치는 부하 상태에서 배터리의 처진 전압을 안정화해야 하는 가전 제품에 유용합니다.
벅 컨버터에 대해 어떻게 생각하십니까? 프로젝트를 시도할 계획이 있습니까? 아니면 질문이 있습니까? 언제든지 저희에게 연락해 주십시오.
산업기술
부인할 수 없습니다. 예를 들어 공급 장치의 결함으로 인해 과전압 상태가 발생하는 것을 경험했거나 들어본 적이 있을 것입니다. 화재 또는 회로 오작동, 회로 부품 손상 등과 같은 과전압의 영향을 보았을 수도 있습니다. 그렇다면 전원 공급 장치에서 과전압 상황이 발생하지 않도록 하려면 어떻게 해야 합니까? 이 기사를 읽으면 사용할 수 있는 과전압 보호 회로 프로젝트의 유형을 배울 수 있습니다. 더 나은 이해를 위해 회로도도 포함합니다. 의 시작하자. 과전압 보호란 무엇입니까? 과전압 보호는 출력을 고정하거나 더 높
LED 전압 표시기 출처:Wikimedia Commons LED 전압 표시기는 정확한 결과를 제공하는 측정 장비를 구축하려는 경우 고려해야 하는 필수 도구입니다. 그러나 DIY LED 전압 표시기를 만들거나 기존 프로젝트에 구현하는 것은 다소 까다로울 수 있습니다. 이것이 바로 우리가 당신을 위해 특별히 이 기사를 만든 이유입니다. 여기에서는 LED 전압 레벨 표시기 회로를 정의하고 장치로 구축할 수 있는 수많은 비위험 전압 프로젝트를 보여줍니다. 자, 준비가 되셨다면 시작해 보세요. LED 전압 표시기란 무엇입니까?