Bi-Directional Buck Boost Converter


7

Tôi đang cố gắng xây dựng một bộ chuyển đổi buck-boost Bi-Directional. Đầu vào phải nằm trong khoảng từ 9-12 đến đầu ra phải là 12. Có ai có thể giới thiệu một cấu trúc liên kết tốt để theo dõi không. Tôi cũng có một vài câu hỏi về khái niệm. Nếu bất cứ ai có thể đề xuất các cấu trúc liên kết tốt để làm theo cùng với một con chip tốt, tôi thực sự sẽ đánh giá cao điều đó.

  1. Có phải tất cả các bộ chuyển đổi buckboost hai chiều?
  2. Tôi vẫn cần bóng bán dẫn cho các thiết bị chuyển mạch? Hoặc chip sẽ làm việc chuyển đổi cho tôi.

1
Bạn có thể giải thích những gì bạn có nghĩa là hai chiều? Buck-boost ngụ ý khối mạch có thể chuyển đổi điện áp lên hoặc xuống theo yêu cầu, để có được điện áp đầu ra mong muốn. Đây có phải là những gì bạn gọi là "hai chiều"?
Anindo Ghosh

2
Ý tôi là dòng điện có thể chảy vào và ra khỏi nguồn. Buck-boost này sẽ được sử dụng để kiểm soát dòng điện từ pin vào lưới điện, sạc và xả pin.
smokey

1
+1 cho ai đó tên smokey hỏi một câu hỏi điện tử.
kenny

Câu trả lời:


5

Có phải tất cả các bộ chuyển đổi buckboost hai chiều?

Bộ chuyển đổi chuyển mạch không đồng bộ sử dụng một diode cho một trong các công tắc. Bộ chuyển đổi như vậy thường chuyển điện theo một hướng. (Có thuật ngữ nào tốt hơn cho điều này hơn là "bộ chuyển đổi chuyển mạch không đồng bộ" không?)

Bộ chuyển đổi chuyển mạch đồng bộ thay thế từng điốt đó bằng FET được điều khiển tích cực. Các bộ chuyển đổi như vậy vốn đã hai chiều và thường hiệu quả hơn các bộ chuyển đổi không đồng bộ.

Tôi vẫn cần bóng bán dẫn cho các thiết bị chuyển mạch? Hoặc chip sẽ làm việc chuyển đổi cho tôi.

Nếu bạn chỉ cần 1 amp hoặc hơn dòng điện đầu vào hoặc đầu ra, có một số IC điều chỉnh chuyển mạch có sẵn có các bóng bán dẫn bên trong thực hiện tất cả các chuyển đổi cho bạn. Ví dụ, bạn có thể xem biểu dữ liệu LM2587T-12 hình 13, cho thấy cách sử dụng chip đó để tạo đầu ra được điều chỉnh 12 V từ đầu vào bất cứ nơi nào trong phạm vi 8 đến 16 V. (Than ôi, nó không đồng bộ, truyền năng lượng chỉ theo một hướng).

Nếu bạn cần dòng điện cao hơn, bạn sẽ buộc phải sử dụng các bóng bán dẫn FET rời rạc bên ngoài cho các công tắc. Mạch điển hình được hiển thị trên trang đầu tiên của biểu dữ liệu ADP1873 , hiển thị bộ chuyển đổi chuyển mạch 10 amp đồng bộ (và do đó hai chiều).

đề nghị cấu trúc liên kết tốt

Một số mẹo đã được thu thập tại http://opencircuits.com/Switching_regulator .


4

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Buck-Boost đơn hướng không có nắp cộng hưởng bằng cách sử dụng "Supercaps".

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Buck-Boost hai hướng sử dụng mũ cộng hưởng trên mỗi công tắc. (Kiểm soát giao hoán thời gian chết hiệu quả hơn nhưng phức tạp hơn)

Hãy tưởng tượng một chiếc xe phanh tái tạo trong sự sắp xếp này với điện áp ắc quy ở một bên và động cơ / máy phát điện ở phía bên kia, và nhu cầu tăng tốc và phanh động cơ trong bộ điều khiển pha thông minh (Không hiển thị cho đơn giản). (Có thể có nhiều MOSFET song song để giảm giá trị Ron)

... hoặc nguồn cung cấp nguồn kép có thể là bộ sạc bên trái và pin bên phải. Đây là một số dạng sóng được cấp bằng sáng chế và được cấp phép được sử dụng để điều chỉnh chuyển đổi cộng hưởng của bộ điều chỉnh hiệu suất cao Buck-Boost.

nhập mô tả hình ảnh ở đâynhập mô tả hình ảnh ở đây nhập mô tả hình ảnh ở đây nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bạn có thể đọc bằng sáng chế cho lý thuyết hoạt động. Điều này chỉ nhằm mục đích làm giảm sự thèm ăn của bạn về sự phức tạp của công tắc điều khiển Buck Boost hai chiều. Điện áp và cảm biến hiện tại là một khía cạnh quan trọng để tối ưu hóa thời gian giao hoán khi giảm điện áp chuyển đổi là tối thiểu. Công tắc cộng hưởng Tụ & điốt trong quá trình quay tự do đóng một phần quan trọng trong việc chuyển đổi để làm cho nó mất tự do.

Các biểu đồ này hiển thị trạng thái Bật của mỗi bóng bán dẫn với thanh dày, không phải điện áp hoặc dòng điện. Mỗi pha được kiểm soát cẩn thận theo trạng thái của V1-V2 và nhu cầu năng lượng. Phạm vi tối ưu thường là 1: 1 đến <2: 1 cho tỷ lệ điện áp của phía lớn hơn.


Nếu giả sử hành vi lý tưởng hóa cho các thành phần (bao gồm chuyển mạch hoàn hảo không có thời gian chết) và tần số đủ cao so với điện áp và điện cảm, mạch được hiển thị trong sơ đồ sẽ hoạt động như một bộ biến đổi công suất bốn góc, sao cho tỷ lệ của điện áp sẽ tỷ lệ thuận với tỷ lệ của chu kỳ nhiệm vụ. Theo một số cách, dễ hiểu mạch tổng quát hơn các cấu hình chỉ buck hoặc chỉ boost.
27/2/2015

1
Bằng sáng chế được đề cập trong câu trả lời này, US5734258A đã hết hạn ngày hôm nay!
dùng60561

Lưu ý cấu trúc liên kết mạch tương tự có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng cho các bộ cân bằng tế bào chuỗi Li Ion hoạt động với độ không phù hợp cao hơn nhằm hạn chế các bộ cân bằng thụ động ở mức năng lượng thấp trong chế độ CV với dòng điện giảm. FWIW @ user60561
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@ SunnyskyguyEE75 Tôi không hiểu bạn đang nói gì. Bạn đang mô tả bằng cách sử dụng một thể hiện của mạch cho mỗi ô, hay cái gì khác?
user60561

Có xếp tầng 1 trên mỗi ô
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.