다양한 DC-DC 전압 변환 방법

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DC 전원 공급 정전압이 필요한 대부분의 기기에 사용됩니다. DC는 직류를 의미하며 전류 흐름이 단방향입니다. DC 변환 과정은 DC 변환기가 될 수 있습니다. DC 전원의 전하 캐리어는 한 방향으로 이동합니다. 태양 전지 , 배터리 및 열전대 DC 공급원입니다. DC 전압은 일정량의 일정한 전기를 생산할 수 있으며, 이는 더 오래 이동할 때 약해집니다. 발전기의 AC 전압은 변압기를 통해 이동할 때 강도를 변경할 수 있습니다.

DC 컨버터-24V DC to 9V DC Converter

24V DC-9V DC 컨버터



AC 전원 공급 장치는 전압이 시간에 따라 즉시 변하는 교류입니다. AC 전원에서 전하 캐리어는 주기적으로 방향을 바꿉니다. AC 전원은 가정용 유틸리티 전류로 사용됩니다. 이 유틸리티 AC 전류는 DC로 변환됩니다. 변압기, 정류기 및 필터로 구성된 회로를 사용합니다. 유사하게, DC 전압은 그러한 회로를 사용하여 원하는 전압으로 강압 또는 강압된다.


이 유틸리티 AC 전류는 변압기, 정류기 및 필터로 구성된 회로를 사용하여 DC로 변환됩니다. 유사하게, DC 전압은 그러한 회로를 사용하여 원하는 전압으로 강압 또는 강압된다.



DC-DC 변환

DC-DC 변환기는 DC 소스에서 전압을 가져 와서 공급 전압을 다른 DC 전압 레벨로 변환합니다. 전압 레벨을 높이거나 낮추는 데 사용됩니다. 이것은 일반적으로 사용되는 자동차, 휴대용 충전기 및 휴대용 DVD 플레이어입니다. 일부 장치는 장치를 실행하기 위해 일정량의 전압이 필요합니다. 전력이 너무 많으면 장치가 손상되거나 더 적은 전력으로 장치를 실행할 수 없습니다. 컨버터는 배터리에서 전력을 받아 전압 레벨을 낮 춥니 다. 마찬가지로 컨버터가 전압 레벨을 올립니다. 예를 들어 라디오를 실행하려면 24V에서 12V로 큰 배터리의 전력을 줄여야 할 수도 있습니다.

컨버터는 배터리에서 전력을 가져와 전압 레벨을 낮 춥니 다. 마찬가지로 컨버터가 전압 레벨을 높입니다. 예를 들어 라디오를 실행하려면 24V에서 12V로 큰 배터리의 전력을 줄여야 할 수도 있습니다.

전자 변환

전자 회로의 DC-DC 변환기는 스위칭 기술을 사용합니다. 스위치 모드 DC-DC 컨버터는 입력 에너지를 일시적으로 저장하여 DC 전압 레벨을 변환 한 다음 다른 전압 출력에서 ​​해당 에너지를 방출합니다. 저장은 다음과 같은 자기장 구성 요소에서 수행됩니다. 인덕터 , 변압기 또는 커패시터와 같은 전기장 구성 요소. 이 변환 방법은 전압 레벨을 높이거나 낮출 수 있습니다.


스위칭 변환은 불필요한 전력을 열로 발산하는 선형 전압 조정보다 전력 효율이 높습니다. 스위치 모드 컨버터의 고효율은 필요한 히트 싱크를 줄이고 휴대용 장비의 배터리 내구성을 높입니다. 사용으로 인해 효율성이 증가했습니다. 전력 FET 이는 전력 바이폴라 트랜지스터보다 더 높은 주파수에서 더 낮은 스위칭 손실로 더 효율적으로 스위칭 할 수 있으며 덜 복잡한 구동 회로를 사용합니다. DC-DC 컨버터의 또 다른 개선은 '온 저항'이 훨씬 낮아 스위칭 손실을 줄이는 전력 FET를 사용하여 플라이휠 다이오드를 동기식 정류로 대체함으로써 이루어집니다.

컨버터의 효율은 전력 바이폴라 트랜지스터보다 더 높은 주파수에서 더 낮은 스위칭 손실로 더 효율적으로 스위칭 할 수 있고 덜 복잡한 구동 회로를 사용할 수있는 전력 FET의 사용으로 인해 증가했습니다. DC-DC 컨버터의 또 다른 개선은 '온 저항'이 훨씬 낮아 스위칭 손실을 줄이는 전력 FET를 사용하여 플라이휠 다이오드를 동기식 정류로 대체함으로써 이루어집니다.

대부분의 DC-DC 컨버터는 입력에서 출력으로 단방향으로 이동하도록 설계되었습니다. 그러나 스위칭 레귤레이터 토폴로지는 모든 다이오드를 독립적으로 제어되는 능동 정류로 대체하여 양방향으로 이동하도록 설계 할 수 있습니다. 예를 들어, 차량의 회생 제동에서 주행 중에는 휠에 전원이 공급되지만 제동시에는 휠과 함께 공급됩니다. 따라서 양방향 변환이 유용합니다.

자기 변환

이러한 DC-DC 컨버터에서 에너지는 300KHz ~ 10MHz의 주파수 범위에서 인덕터 또는 변압기의 자기장에서 주기적으로 저장되고 방출됩니다. 충전 전압의 듀티 사이클을 조정하여 부하로 전달되는 전력량을보다 쉽게 ​​제어 할 수 있으며,이 제어를 통해 입력 전류, 출력 전류에 적용하거나 일정한 전력을 유지할 수도 있습니다. 트랜스포머 기반 컨버터는 입력과 출력을 분리 할 수 ​​있습니다.

일반적으로 DC-DC 컨버터는 다음과 같은 스위칭 컨버터를 말합니다. 이러한 회로는 스위치 모드 전원 공급 장치의 핵심입니다. 아래 설명은 가장 일반적으로 사용되는 회로입니다.

비 절연 컨버터

비 절연 컨버터는 전압 변화가 적을 때 사용됩니다. 입력 및 출력 단자는이 회로에서 공통 접지를 공유합니다. 다음은이 그룹의 다양한 유형의 변환기입니다.

단점은 높은 전압으로부터 보호 할 수없고 더 많은 노이즈가 있다는 것입니다.

강압 (벅) 컨버터

강압 회로는 입력보다 낮은 전압을 생성하는 데 사용됩니다. 벅이라고도합니다. 극성은 입력과 동일합니다.

벅 컨버터

벅 컨버터

스텝 업 (부스트) 컨버터

입력 전압보다 더 높은 전압을 생성하기 위해 승압 회로가 사용됩니다. 부스트라고합니다. 극성은 입력과 동일합니다.

부스트 컨버터

부스트 컨버터

벅 부스트 컨버터

벅 부스트 컨버터 , 출력 전압은 입력 전압보다 증가 또는 감소 할 수 있습니다. 전압을 높이거나 강하게하는 데 작동합니다. 이 변환기의 일반적인 용도는 극성을 바꾸는 것입니다.

형사: 이 유형의 컨버터는 Buck-Boost 컨버터와 유사합니다. 차이점은 그것을 만든 사람인 Slobodan Cuk의 이름을 딴 이름입니다.

충전 펌프: 이 컨버터는 전력이 낮은 애플리케이션에서 전압을 높이거나 낮추는 데 사용됩니다.

절연 컨버터

이 컨버터는 입력 단자와 출력 단자가 분리되어 있습니다. 절연 전압 특성이 높습니다. 소음과 간섭을 차단할 수 있습니다. 이를 통해 더 깨끗한 DC 소스를 생성 할 수 있습니다. 두 가지 유형으로 분류됩니다.

플라이 백 컨버터

이 컨버터는 비 절연 범주의 벅-부스트 컨버터와 유사하게 작동합니다. 차이점은 인덕터 대신 변압기를 사용하여 에너지를 저장한다는 것입니다.

플라이 백 컨버터

플라이 백 컨버터

순방향 변환기

이 변환기는 변압기를 사용하여 단일 단계로 입력과 출력 사이에 에너지를 보냅니다.

DC 컨버터 작동

기본 DC-DC 컨버터는 전류를 받아 스위칭 소자를 통과하여 DC 신호를 AC 구형파 신호로 바꿉니다. 이 파동은 다른 필터를 통과하여 필요한 전압의 DC 신호로 다시 전환됩니다.

DC 컨버터의 장점

  • 사용 가능한 입력 전압을 줄이거 나 늘려 배터리 공간을 줄일 수 있습니다.
  • 장치는 사용 가능한 전압을 버킹하거나 부스트하여 구동 할 수 있습니다. 따라서 장치의 손상이나 고장을 방지합니다.

다른 DC-DC 전압 변환 방법 및 유형이라는 주제를 명확하게 이해 하셨기를 바랍니다. 이 주제에 대한 질문이 있거나 전기 및 전자 프로젝트 아래에 댓글을 남겨주세요.