బక్-బూస్ట్ సర్క్యూట్లు ఎలా పనిచేస్తాయి

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





మనమందరం బక్ మరియు బూస్ట్ సర్క్యూట్ల గురించి చాలా విన్నాము మరియు ప్రాథమికంగా ఈ సర్క్యూట్లు SMPS డిజైన్లలో ఇన్పుట్ వద్ద ఇచ్చిన వోల్టేజ్ను పెంచడానికి లేదా దిగడానికి ఉపయోగిస్తాయని తెలుసు. ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం గురించి ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, పై విధులను అతితక్కువ ఉష్ణ ఉత్పాదనతో అనుమతిస్తుంది, ఇది చాలా సమర్థవంతమైన మార్పిడులకు దారితీస్తుంది.

బక్-బూస్ట్ అంటే ఏమిటి, ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది

మొదటి విభాగంలో ఎక్కువ సాంకేతికతలతో సంబంధం లేకుండా భావనను నేర్చుకుందాం, తద్వారా క్రొత్తవారికి కూడా బక్ బూస్ట్ కాన్సెప్ట్ ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడం సులభం అవుతుంది.



బక్, బూస్ట్ మరియు బక్-బూస్ట్ అనే మూడు ప్రాథమిక టోపోలాజీలలో, మూడవది మరింత ప్రాచుర్యం పొందింది, ఎందుకంటే ఇన్పుట్ పప్పులను మార్చడం ద్వారా ఒకే ఫంక్షన్ ద్వారా రెండు ఫంక్షన్లను (బక్ బూస్ట్) ఉపయోగించడానికి ఇది అనుమతిస్తుంది.

బక్-బూస్ట్ టోపోలాజీలో మనకు ప్రధానంగా ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్చింగ్ భాగం ఉంది, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ లేదా మోస్ఫెట్ రూపంలో ఉంటుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ ఓసిలేటర్ సర్క్యూట్ నుండి పల్సేటింగ్ సిగ్నల్ ద్వారా ఈ భాగం మార్చబడుతుంది.



పై స్విచ్చింగ్ భాగం కాకుండా, సర్క్యూట్లో ఇండక్టర్, డయోడ్ మరియు కెపాసిటర్ ప్రధాన పదార్థాలుగా ఉన్నాయి.

ఈ భాగాలన్నీ కింది రేఖాచిత్రంలో కనిపించే రూపంలో అమర్చబడి ఉంటాయి:

పై బక్ బూస్ట్ రేఖాచిత్రాన్ని సూచిస్తూ, మోస్‌ఫెట్ అనేది పప్పులను స్వీకరించే భాగం, ఇది రెండు షరతులలో పనిచేయడానికి బలవంతం చేస్తుంది: ఆన్ స్టేట్ మరియు ఆఫ్ స్టేట్.

ఆన్ స్టేట్ సమయంలో ఇన్పుట్ కరెంట్ మోస్ఫెట్ ద్వారా స్పష్టమైన మార్గాన్ని పొందుతుంది మరియు డయోడ్ రివర్స్డ్ పక్షపాత స్థితిలో ఉంచబడినందున ఇండక్టర్ అంతటా తక్షణమే ప్రయత్నిస్తుంది.

దాని స్వాభావిక ఆస్తి కారణంగా ప్రేరకము అకస్మాత్తుగా ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది మరియు పరిహార ప్రతిస్పందనలో కొంత పరిమాణంలో విద్యుత్తును నిల్వ చేస్తుంది.

ఇప్పుడు మోస్‌ఫెట్ ఆపివేయబడిన వెంటనే అది ఇన్పుట్ కరెంట్ యొక్క ఏదైనా మార్గాన్ని నిరోధించే OFF స్థితికి వెళుతుంది.

ఇచ్చిన మాగ్నిట్యూడ్ నుండి సున్నాకి ఈ ఆకస్మిక మార్పును ఇండక్టర్ భరించలేకపోతున్నాడు మరియు దీనిని భర్తీ చేయడానికి ప్రతిస్పందనగా, ఇది సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ అంతటా డయోడ్ ద్వారా నిల్వ చేసిన ప్రవాహాన్ని కిక్ బ్యాక్ చేస్తుంది.

ఈ ప్రక్రియలో కరెంట్ కూడా కెపాసిటర్‌లో నిల్వ చేయబడుతుంది.

మోస్ఫెట్ యొక్క తరువాతి ON స్థితిలో, ఇండక్టర్ నుండి కరెంట్ అందుబాటులో లేనప్పటికీ, చక్రం పైన పునరావృతమవుతుంది, కెపాసిటర్ నిల్వ చేసిన శక్తిని అవుట్పుట్లోకి విడుదల చేస్తుంది, ఇది అవుట్పుట్ను ఆప్టిమైజ్ చేసిన స్థాయికి స్థిరంగా ఉంచడంలో సహాయపడుతుంది.

అవుట్పుట్ వద్ద బక్ లేదా బూస్ట్ ఫలితాలను ఏ కారకం నిర్ణయిస్తుందో మీరు ఆలోచిస్తున్నారా? ఇది చాలా సులభం, ఇది మోస్‌ఫెట్‌ను ఆన్ స్టేట్‌లో లేదా ఆఫ్ స్టేట్‌లో ఉండటానికి ఎంతకాలం అనుమతించబడుతుందో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

సమయానికి మోస్‌ఫెట్ల పెరుగుదలతో, సర్క్యూట్ బూస్ట్ కన్వర్టర్‌గా రూపాంతరం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది, అయితే మోస్‌ఫెట్స్ ఆఫ్ టైమ్ దాని ఆన్ టైమ్ ఫలితాలను మించి సర్క్యూట్ బక్ కన్వర్టర్ లాగా ప్రవర్తిస్తుంది.

అందువల్ల ఒకే సర్క్యూట్లో అవసరమైన పరివర్తనాలు పొందడానికి ఆప్టిమైజ్ చేసిన పిడబ్ల్యుఎం సర్క్యూట్ ద్వారా మోస్‌ఫెట్‌కు ఇన్‌పుట్ చేయవచ్చు.

SMPS సర్క్యూట్లలో బక్ / బూస్ట్ టోపోలాజీని మరింత సాంకేతికంగా అన్వేషించడం:

పై విభాగంలో చర్చించినట్లుగా, స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరాతో ప్రసిద్ది చెందిన మూడు ప్రాథమిక టోపోలాజీలు బక్, బూస్ట్ మరియు బక్ బూస్ట్‌లు.

ఇవి ప్రాథమికంగా వేరుచేయబడనివి, దీనిలో ఇన్పుట్ శక్తి దశ అవుట్పుట్ శక్తి విభాగంతో ఒక సాధారణ ఆధారాన్ని పంచుకుంటుంది. చాలా అరుదుగా ఉన్నప్పటికీ మేము వివిక్త సంస్కరణలను కూడా కనుగొనగలిగాము.

పైన పేర్కొన్న మూడు టోపోలాజీలను వాటి ప్రత్యేక లక్షణాలను బట్టి ప్రత్యేకంగా గుర్తించవచ్చు. లక్షణాలను స్థిరమైన స్టేట్ వోల్టేజ్ మార్పిడి నిష్పత్తులు, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ ప్రవాహాల స్వభావం మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ అలల యొక్క లక్షణంగా గుర్తించవచ్చు.

అదనంగా, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ అమలుకు విధి చక్రం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన ముఖ్యమైన లక్షణాలలో ఒకటిగా పరిగణించబడుతుంది.

పైన పేర్కొన్న మూడు టోపోలాజీలలో, బక్-బూస్ట్ టోపోలాజీ అత్యంత ప్రాధాన్యతనిస్తుంది ఎందుకంటే ఇది ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ (బక్ మోడ్) కన్నా తక్కువ వోల్టేజ్లను పని చేయడానికి మరియు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ (బూస్ట్ మోడ్) పైన వోల్టేజ్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి అవుట్పుట్ను అనుమతిస్తుంది.

అయినప్పటికీ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఇన్పుట్ నుండి వ్యతిరేక ధ్రువణతతో ఎల్లప్పుడూ పొందవచ్చు, ఇది ఏ సమస్యలను సృష్టించదు.

అనుబంధ శక్తి స్విచ్ (క్యూ 1) మారడం వలన బక్ బూస్ట్ కన్వర్టర్‌కు అనువర్తిత ఇన్‌పుట్ కరెంట్ ఒక పల్సేటింగ్ కరెంట్.

ఇక్కడ ప్రతి పల్స్ చక్రంలో ప్రస్తుతము సున్నా నుండి l కి మారుతుంది. అవుట్‌పుట్‌కు కూడా ఇది వర్తిస్తుంది మరియు అనుబంధ డయోడ్ కారణంగా మనకు ఒక పల్సేటింగ్ కరెంట్ లభిస్తుంది, ఇది ఒక దిశలో మాత్రమే నిర్వహిస్తుంది, స్విచ్చింగ్ చక్రంలో ఆన్ మరియు ఆఫ్ పల్సేటింగ్ పరిస్థితి ఏర్పడుతుంది .

స్విచింగ్ చక్రాల సమయంలో డయోడ్ స్విచ్ ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు లేదా రివర్స్ బయాస్డ్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు పరిహార ప్రవాహాన్ని అందించే బాధ్యత కెపాసిటర్‌పై ఉంటుంది.

ఈ వ్యాసం నిరంతర-మోడ్‌లో బక్-బూస్ట్ కన్వర్టర్ యొక్క స్థిరమైన స్థితి కార్యాచరణను మరియు ఆదర్శవంతమైన తరంగ రూపాలతో నిరంతర-మోడ్ ఆపరేషన్‌ను వివరిస్తుంది.

పిడబ్ల్యుఎం స్విచ్ డిజైన్ ప్రవేశపెట్టిన తరువాత డ్యూటీ-సైకిల్-టు-అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఎక్స్ఛేంజ్ కార్యాచరణ ప్రదర్శించబడుతుంది.

మూర్తి 1 డ్రైవ్ సర్క్యూట్ బ్లాక్‌తో బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ యొక్క సరళమైన స్కీమాటిక్ జోడించబడింది. పవర్ స్విచ్, Q1, ఒక n- ఛానల్ MOSFET. అవుట్పుట్ డయోడ్ CR1.

ఇండక్టర్, ఎల్, మరియు కెపాసిటర్, సి, సమర్థవంతమైన అవుట్పుట్ ఫిల్టరింగ్. కెపాసిటర్ ESR, RC, (సమానమైన సిరీస్ నిరోధకత) మరియు ఇండక్టర్ DC నిరోధకత, RL, అన్నీ విశ్లేషించబడతాయి. రెసిస్టర్, R, పవర్ స్టేజ్ అవుట్పుట్ ద్వారా గుర్తించబడిన లోడ్కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

SMPS బక్-బూస్ట్ సర్క్యూట్లు ఎలా పనిచేస్తాయి

బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ యొక్క రెగ్యులర్ కార్యాచరణ సమయంలో, కంట్రోల్ సర్క్యూట్ చేత నిర్వహించబడే ఆన్ మరియు ఆఫ్-టైమ్‌లతో Q1 నిరంతరం ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయబడుతుంది.

ఈ మారే ప్రవర్తన Q1, CR1 మరియు L జంక్షన్ వద్ద పప్పుల గొలుసుకు అనుమతిస్తుంది.

ఇండక్టర్, ఎల్, అవుట్పుట్ కెపాసిటర్, సి తో అనుసంధానించబడి ఉన్నప్పటికీ, సిఆర్ 1 మాత్రమే నిర్వహిస్తే, విజయవంతమైన ఎల్ / సి అవుట్పుట్ ఫిల్టర్ స్థాపించబడుతుంది. ఇది DC అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ఫలితంగా పప్పుల వారసత్వాన్ని శుభ్రపరుస్తుంది.

బక్-బూస్ట్ స్టేజ్ స్థిరమైన-రాష్ట్ర విశ్లేషణ

శక్తి దశ నిరంతర లేదా నిరంతరాయ ప్రేరక ప్రస్తుత అమరికలో పనిచేయవచ్చు. స్థిరమైన-స్టేట్ ప్రాసెస్‌లో స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్ మీద ఇండక్టర్‌లో నిరంతరం కరెంట్ ద్వారా నిరంతర ఇండక్టర్ కరెంట్ మోడ్ గుర్తించబడుతుంది.

స్విచ్చింగ్ చక్రంలో ఒక విభాగానికి ఇండక్టర్ కరెంట్ సున్నాగా ఉండడం ద్వారా నిరంతర ఇండక్టర్ కరెంట్ మోడ్ గుర్తించబడుతుంది. ఇది సున్నా వద్ద ప్రారంభమవుతుంది, గరిష్ట విలువకు విస్తరిస్తుంది మరియు ప్రతి మారే నమూనా సమయంలో తిరిగి సున్నాకి వస్తుంది.

రెండు విభిన్న పద్ధతులు తరువాత చాలా పెద్ద వివరంగా ప్రస్తావించబడ్డాయి మరియు రేటెడ్ లోడ్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించినందున ఎంచుకున్న కార్యాచరణను కొనసాగించడానికి ఇండక్టర్ విలువ కోసం మోడల్ సూచనలు. పవర్ స్టేజ్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పందన రెండు విభిన్న ఆపరేషన్ పద్ధతుల మధ్య గణనీయంగా మారుతుంది కాబట్టి, కన్వర్టర్ దాని functioning హించిన పనితీరు పరిస్థితులలో మాత్రమే ఒకే ఫార్మాట్‌లో ఉండటం అనుకూలంగా ఉంటుంది.

ఈ అంచనాతో, ఒక n- ఛానల్ శక్తి MOSFET ఉపయోగించబడుతుంది మరియు FET ను మార్చడానికి కంట్రోల్ సర్క్యూట్ ద్వారా Q1 యొక్క మూల టెర్మినల్స్కు గేట్ నుండి VGS (ON) అనే సానుకూల వోల్టేజ్ సరఫరా చేయబడుతుంది. N- ఛానల్ FET ని ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనం దాని తక్కువ RDS (ఆన్) అయితే కంట్రోల్ సర్క్యూట్ గమ్మత్తైనది ఎందుకంటే సస్పెండ్ చేయబడిన డ్రైవ్ అవసరం అవుతుంది. సారూప్య ప్యాకేజీ కొలతల కోసం, p- ఛానల్ FET అధిక RDS (ఆన్) ను కలిగి ఉంటుంది, అయితే సాధారణంగా ఫ్లోటింగ్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ అవసరం లేదు.

ట్రాన్సిస్టర్ Q1 మరియు డయోడ్ CR1 టెర్మినల్స్ a, p, మరియు c ట్యాగ్ చేయబడిన డాష్డ్-లైన్ అవుట్లైన్ లోపల వివరించబడ్డాయి. ఇది బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ మోడలింగ్ భాగంలో పూర్తిగా చర్చించబడింది.

బక్-బూస్ట్ స్థిరమైన-రాష్ట్ర నిరంతర కండక్షన్ మోడ్ విశ్లేషణ

నిరంతర ప్రసరణ పద్ధతిలో స్థిరమైన-స్టేట్ ఆపరేషన్‌లో పనిచేసే బక్ బూస్ట్ యొక్క వివరణ క్రిందిది. ఈ విభాగం యొక్క ప్రాధమిక లక్ష్యం నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ కోసం వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ రిలేషన్ యొక్క ఉత్పన్నం.

అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ విధి చక్రం మరియు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ద్వారా నిర్ణయించబడిన విధానాన్ని సూచిస్తుంది లేదా దీనికి విరుద్ధంగా, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ మీద ఆధారపడి విధి చక్రం ఎలా నిర్ణయించబడుతుందో ఇది సూచిస్తుంది.

స్థిరమైన స్థితి అంటే ఇన్పుట్ వోల్టేజ్, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్, అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్ మరియు డ్యూటీ-సైకిల్ భిన్నంగా ఉండటానికి స్థిరంగా ఉంటాయి. స్థిరమైన-స్థితి పరిమాణాన్ని సూచించడానికి సాధారణంగా పెద్ద అక్షరాలు వేరియబుల్ లేబుళ్ళకు అందించబడతాయి. నిరంతర ప్రసరణ మోడ్‌లో, బక్-బూస్ట్ కన్వర్టర్ ప్రతి స్విచింగ్ చక్రానికి రెండు రాష్ట్రాలను తీసుకుంటుంది.

Q1 ఆన్ మరియు CR1 ఆఫ్‌లో ఉన్న ప్రతిసారీ ON స్టేట్. Q1 ఆఫ్ మరియు CR1 ఆన్‌లో ఉన్న ప్రతిసారీ OFF స్టేట్. సులభమైన లీనియర్ సర్క్యూట్ ప్రతి రెండు రాష్ట్రాలలో ప్రతీకగా ఉంటుంది, దీనిలో సర్క్యూట్‌లోని స్విచ్‌లు ప్రతి రాష్ట్రం సమయంలో వాటి మ్యాచింగ్ సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటాయి. ప్రతి రెండు షరతుల యొక్క సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మూర్తి 2 లో ప్రదర్శించబడింది.

బక్ బూస్ట్ సర్క్యూట్లు ఎలా పని చేస్తాయి

ON షరతు యొక్క కాలం D × TS = TON, దీనిలో D అనేది డ్యూటీ చక్రం, ఇది డ్రైవ్ సర్క్యూట్ ద్వారా పరిష్కరించబడుతుంది, ఇది స్విచ్ ON కాలం యొక్క నిష్పత్తి రూపంలో ఒకే పూర్తి స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్ Ts కు వర్ణించబడుతుంది.

OFF స్థితి యొక్క పొడవును TOFF అంటారు. నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ కోసం ఒక స్విచింగ్ చక్రానికి కేవలం రెండు షరతులను కనుగొనవచ్చు కాబట్టి, TOFF (1 - D) × TS కి సమానం. పరిమాణం (1 - D) ను అప్పుడప్పుడు D ’అంటారు. ఈ కాలాలు మూర్తి 3 లోని తరంగ రూపాలతో కలిసి ప్రదర్శించబడతాయి.

మూర్తి 2 ను చూస్తే, ON స్థితి సమయంలో, Q1 దాని కాలువ నుండి మూలానికి RDS (ఆన్) తగ్గిన ప్రతిఘటనను అందిస్తుంది మరియు VDS = IL × RDS (ఆన్) యొక్క చిన్న వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను తెలుపుతుంది.

అదనంగా, IL × RL కు సమానమైన ఇండక్టర్ యొక్క dc నిరోధకత అంతటా కొద్దిగా వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉంటుంది.

తద్వారా, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్, VI, మైనస్ లోటులు, (VDS + IL × RL), ఇండక్టర్ అంతటా ఉంచబడతాయి, L. CR1 ఈ కాలంలోనే ఆఫ్ అవుతుంది, ఎందుకంటే ఇది రివర్స్ బయాస్డ్ అవుతుంది.

ఇండక్టర్ కరెంట్, IL, ఇన్పుట్ సరఫరా, VI నుండి Q1 ద్వారా మరియు భూమికి వెళుతుంది. ON స్థితిలో, ప్రేరకంలో ఉంచిన వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు VI - VDS - IL × RL వలె ఉంటుంది.

మూర్తి 2 లో సమర్పించబడిన ప్రస్తుత IL కోసం ధ్రువణత ప్రమాణాన్ని అనుసరించి, అమలు చేయబడిన వోల్టేజ్ కారణంగా ఇండక్టర్ కరెంట్ పెరుగుతుంది. ఇంకా, అనువర్తిత వోల్టేజ్ ప్రాథమికంగా స్థిరంగా ఉన్నందున, ఇండక్టర్ కరెంట్ సరళంగా పెరుగుతుంది. TON సమయంలో ఇండక్టర్ కరెంట్‌లో ఈ బూస్ట్ మూర్తి 3 లో చూపబడింది.

ఇండక్టర్ కరెంట్ పెంచే స్థాయి సాధారణంగా ప్రసిద్ధ సూత్రం యొక్క రూపాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

SMPS బక్-బూస్ట్ సర్క్యూట్ ఫార్ములా

ON స్థితి యొక్క ప్రేరక ప్రస్తుత పెరుగుదల ఇలా చూపబడింది:

ఈ పరిమాణం, ΔIL (+) ను ఇండక్టర్ అలల ప్రవాహం అంటారు. ఈ విరామం ద్వారా, అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్ యొక్క ప్రతి బిట్ అవుట్పుట్ కెపాసిటర్, సి ద్వారా వస్తుంది.

మూర్తి 2 కు సంబంధించి, Q1 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు, ఇది దాని కాలువ నుండి మూలానికి పెరిగిన ఇంపెడెన్స్‌ను అందిస్తుంది.

పర్యవసానంగా, ఇండక్టర్ L లో ప్రస్తుత రన్నింగ్ తక్షణమే సర్దుబాటు చేయలేనందున, ప్రస్తుత Q1 నుండి CR1 కి మారుతుంది. తగ్గించే ఇండక్టర్ కరెంట్ ఫలితంగా, రెక్టిఫైయర్ CR1 ఫార్వర్డ్ బయాస్‌గా మారి, ఆన్ ఎగరే వరకు ఇండక్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ ధ్రువణతను తిప్పికొడుతుంది.

L అంతటా అనుసంధానించబడిన వోల్టేజ్ (VO - Vd - IL × RL) గా మారుతుంది, దీనిలో పరిమాణం, Vd, CR1 యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్. ఇండక్టర్ కరెంట్, IL, ఈ సమయంలో అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ మరియు లోడ్ రెసిస్టర్ అమరిక నుండి CR1 ద్వారా మరియు ప్రతికూల రేఖకు వెళుతుంది.

CR1 యొక్క అమరిక మరియు ఇండక్టర్‌లో ప్రస్తుత ప్రసరణ యొక్క మార్గం అవుట్‌పుట్ కెపాసిటర్ మరియు లోడ్ రెసిస్టర్ సమూహంలో ప్రస్తుత రన్నింగ్ VO ను మైనస్ వోల్టేజ్‌గా సూచిస్తుందని గమనించండి. OFF స్థితిలో, ఇండక్టర్ అంతటా అనుసంధానించబడిన వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు (VO - Vd - IL × RL) వలె ఉంటుంది.

మా అదేవిధంగా ధ్రువణత సమావేశాన్ని సంరక్షిస్తూ, ఈ కనెక్ట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ మైనస్ (లేదా ఆన్ టైమ్ సమయంలో కనెక్ట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ నుండి ధ్రువణతలో రివర్స్), అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ VO ప్రతికూలంగా ఉన్నందున.

అందువల్ల, ఇండక్టర్ కరెంట్ OFF సమయం అంతా తగ్గిస్తుంది. ఇంకా, కనెక్ట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ ప్రాథమికంగా స్థిరంగా ఉన్నందున, ఇండక్టర్ కరెంట్ సరళంగా తగ్గిస్తుంది. TOFF సమయంలో ఇండక్టర్ కరెంట్‌లో ఈ తగ్గింపు మూర్తి 3 లో వివరించబడింది.

OFF పరిస్థితి ద్వారా ఇండక్టర్ కరెంట్ తగ్గింపు వీటి ద్వారా అందించబడుతుంది:

ఈ పరిమాణం, ΔIL (-) ను ఇండక్టర్ అలల కరెంట్ అని పిలుస్తారు. స్థిరమైన స్థితి పరిస్థితులలో, ప్రస్తుత పెరుగుదల, ΔIL (+), ON సమయం సమయంలో మరియు OFF సమయం ద్వారా ప్రస్తుత తగ్గింపు, ΔIL (-), ఒకేలా ఉండాలి.

లేకపోతే, ఇండక్టర్ కరెంట్ మొత్తం ost పును లేదా చక్రం నుండి చక్రానికి తగ్గింపును అందించగలదు, అది స్థిరమైన పరిస్థితి పరిస్థితి కాదు.

అందువల్ల, ఈ రెండు సమీకరణాలను సమానం చేయవచ్చు మరియు నిరంతర ప్రసరణ రూపం బక్-బూస్ట్ వోల్టేజ్ చేంజ్-ఓవర్ అనుబంధాన్ని పొందటానికి VO కోసం పని చేయవచ్చు:

VO కోసం నిర్ణయించడం:

అలాగే, TON + TOFF కోసం TS ను ప్రత్యామ్నాయం చేయడం మరియు D = TON / TS మరియు (1 - D) = TOFF / TS ను ఉపయోగించడం, VO కోసం స్థిరమైన-రాష్ట్ర సమీకరణం:

పై వాటిని సరళీకృతం చేయడంలో, TON + TOFF TS కి సమానంగా ఉంటుందని గమనించండి. నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ కోసం మాత్రమే ఇది నిజమైనది, ఎందుకంటే మేము నిరంతరాయ ప్రసరణ మోడ్ మూల్యాంకనంలో కనుగొనబోతున్నాము. ఈ సమయంలో ఒక ముఖ్యమైన పరిశీలన చేయాలి:

ΔIL యొక్క రెండు విలువలను ఒకదానితో ఒకటి సమానంగా పరిష్కరించడం ఇండక్టర్‌లోని వోల్ట్-సెకన్లను సమం చేయడానికి సమానంగా ఉంటుంది. ప్రేరకంలో పనిచేసే వోల్ట్-సెకన్లు వోల్టేజ్ యొక్క ఉత్పత్తి మరియు వోల్టేజ్ కోసం వర్తించే కాలం.

సాధారణ సర్క్యూట్ పారామితులకు సంబంధించి గుర్తించబడని మాగ్నిట్యూడ్‌లను అంచనా వేయడానికి ఇది అత్యంత ప్రభావవంతమైన మార్గం, మరియు ఈ విధానం ఈ వ్యాసంలో తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రేరకంపై వోల్ట్-సెకండ్ స్థిరీకరణ అనేది సహజమైన అవసరం మరియు ఓమ్స్ లాగా కనీసం అదనంగా గ్రహించాలి.

ΔIL (+) మరియు ΔIL (-) కోసం పై సమీకరణాలలో, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ON సమయం మరియు OFF వ్యవధిలో ఏ AC అలల వోల్టేజ్ లేకుండా స్థిరంగా ఉంటుందని భావించబడింది.

ఇది అంగీకరించబడిన సరళీకరణ మరియు కొన్ని వ్యక్తిగత ఫలితాలను కలిగిస్తుంది. మొదట, అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ దాని వోల్టేజ్ మార్పిడి తక్కువగా ఉందని తగినంతగా నమ్ముతారు.

రెండవది, కెపాసిటర్ ESR వోల్టేజ్ అదనంగా తక్కువగా పరిగణించబడుతుంది. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క DC భాగం కంటే AC అలల వోల్టేజ్ ఖచ్చితంగా తక్కువగా ఉంటుంది కాబట్టి ఇటువంటి అంచనాలు చట్టబద్ధమైనవి.

VO కోసం పై వోల్టేజ్ మార్పు విధి చక్రం, D. ను చక్కగా ట్యూన్ చేయడం ద్వారా VO ను సర్దుబాటు చేయవచ్చనే సత్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

D సున్నాకి చేరుకున్నప్పుడు ఈ కనెక్షన్ సున్నాకి దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు D 1 దగ్గర డ్రా అయినట్లుగా గమ్యం లేకుండా పెరుగుతుంది. ఒక సాధారణ సరళీకరణ VDS, Vd మరియు RL ను నిర్లక్ష్యం చేసేంత చిన్నదని భావిస్తారు. VDS, Vd మరియు RL ని సున్నాకి ఏర్పాటు చేయడం, పై సూత్రం గమనించదగ్గ విధంగా సులభతరం చేస్తుంది:

సర్క్యూట్ ఆపరేషన్ను చిత్రించడానికి తక్కువ సంక్లిష్టమైన, గుణాత్మక పద్ధతి ఇండక్టర్‌ను విద్యుత్ నిల్వ భాగంగా భావించడం. Q1 ఆన్ చేసిన ప్రతిసారీ, ప్రేరకముపై శక్తి పోస్తారు.

Q1 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు, ఇండక్టర్ దాని శక్తిలో కొంత భాగాన్ని అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ మరియు లోడ్‌కు సరఫరా చేస్తుంది. Q1 యొక్క ఆన్-టైమ్ను ఏర్పాటు చేయడం ద్వారా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ నియంత్రించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, Q1 యొక్క ఆన్-టైమ్ పెంచడం ద్వారా, ప్రేరకానికి పంపిన శక్తి పరిమాణం విస్తరించబడుతుంది.

క్యూ 1 యొక్క ఆఫ్-టైమ్ సమయంలో అదనపు శక్తి అవుట్పుట్కు పంపబడుతుంది, దీని వలన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది. బక్ పవర్ దశకు విరుద్ధంగా, ఇండక్టర్ కరెంట్ యొక్క విలక్షణ పరిమాణం అవుట్పుట్ కరెంట్ వలె ఉండదు.

ఇండక్టర్ కరెంట్‌ను అవుట్పుట్ కరెంట్‌తో అనుబంధించడానికి, గణాంకాలు 2 మరియు 3 లను చూస్తే, పవర్ స్టేజ్ ఆఫ్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఇండక్టర్ కరెంట్ అవుట్‌పుట్‌కు గమనించండి.

అవుట్పుట్ కెపాసిటర్‌లోని ఉజ్జాయింపు కరెంట్ సున్నాకి సమానంగా ఉండాలి కాబట్టి మొత్తం స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్ కంటే సగటు ఈ కరెంట్ అవుట్పుట్ కరెంట్‌తో సమానం.

నిరంతర మోడ్ బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ కోసం సగటు ఇండక్టర్ కరెంట్ మరియు అవుట్పుట్ కరెంట్ మధ్య కనెక్షన్ అందించినది:

మరొక ముఖ్యమైన దృక్కోణం ఏమిటంటే, సాధారణ ఇండక్టర్ కరెంట్ అవుట్పుట్ కరెంట్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, మరియు ఇండక్టర్ అలల కరెంట్, ΔIL, అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్‌తో సంబంధం కలిగి ఉండదు కాబట్టి, ఇండక్టర్ కరెంట్ యొక్క కనిష్ట మరియు అత్యధిక విలువలు సగటు ఇండక్టర్ కరెంట్‌ను ఖచ్చితంగా అనుసరిస్తాయి.

ఒక ఉదాహరణగా, లోడ్ కరెంట్ తగ్గింపు కారణంగా సగటు ఇండక్టర్ కరెంట్ 2A తగ్గితే, ఆ సందర్భంలో ఇండక్టర్ కరెంట్ యొక్క అత్యల్ప మరియు అత్యధిక విలువలు 2A తగ్గుతాయి (నిరంతర ప్రసరణ మోడ్‌ను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే).

నిరంతర ఇండక్టర్ కరెంట్ మోడ్‌లో బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ కార్యాచరణ కోసం కొనసాగుతున్న మూల్యాంకనం. కింది విభాగం నిరంతర ప్రసరణ మోడ్‌లో స్థిరమైన-స్థితి కార్యాచరణకు వివరణ. ప్రాధమిక ఫలితం నిరంతరాయ ప్రసరణ మోడ్ బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ కోసం వోల్టేజ్ మార్పిడి సంబంధం యొక్క ఉత్పన్నం.

బక్-బూస్ట్ స్థిరమైన-రాష్ట్ర నిరంతర కండక్షన్ మోడ్ మూల్యాంకనం

ఈ సమయంలో లోడ్ కరెంట్ తగ్గిన చోట ఏమి జరుగుతుందో పరిశీలిస్తాము మరియు ప్రసరణ మోడ్ నిరంతర నుండి నిరంతరాయంగా మారుతుంది.

నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ కోసం గుర్తుంచుకోండి, సగటు ఇండక్టర్ కరెంట్ అవుట్పుట్ కరెంట్‌ను అనుసరిస్తుంది, అనగా అవుట్పుట్ కరెంట్ తగ్గితే, ఆ సందర్భంలో సగటు ఇండక్టర్ కరెంట్ అవుతుంది.

అంతేకాకుండా, ఇండక్టర్ కరెంట్ యొక్క అత్యల్ప మరియు ఎత్తైన శిఖరాలు సగటు ఇండక్టర్ కరెంట్‌ను ఖచ్చితంగా అనుసరిస్తాయి. అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్ ప్రాథమిక ప్రస్తుత స్థాయి కంటే తగ్గినట్లయితే, స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్‌లో కొంత భాగానికి ఇండక్టర్ కరెంట్ సున్నా అవుతుంది.

మూర్తి 3 లో సమర్పించబడిన తరంగ రూపాల నుండి ఇది స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది, ఎందుకంటే అలల ప్రవాహం యొక్క గరిష్ట స్థాయి నుండి అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్‌తో మార్చలేరు.

బక్-బూస్ట్ పవర్ దశలో, ఇండక్టర్ కరెంట్ సున్నా కంటే తక్కువకు ప్రయత్నిస్తే, అది సున్నా వద్ద ఆగిపోతుంది (CR1 లో ఏకదిశాత్మక ప్రస్తుత కదలిక కారణంగా) మరియు తదుపరి మారే చర్య ప్రారంభమయ్యే వరకు అక్కడ కొనసాగుతుంది. ఈ వర్కింగ్ మోడ్‌ను నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ అంటారు.

నిరంతర ప్రసరణ ఆకృతిలో బక్ బూస్ట్ సర్క్యూట్ యొక్క శక్తి దశ పని ప్రతి స్విచ్చింగ్ చక్రం ద్వారా మూడు విలక్షణమైన రాష్ట్రాలను కలిగి ఉంటుంది.

నిరంతర మరియు నిరంతరాయ అమరికల మధ్య శక్తి దశ అంచున ఉన్న ఇండక్టర్ ప్రస్తుత స్థితి మూర్తి 4 లో ప్రదర్శించబడింది.

దీనిలో ఇండక్టర్ కరెంట్ కేవలం సున్నాకి కుప్పకూలిపోతుంది, అయితే కరెంట్ స్విచింగ్ చక్రం ప్రస్తుత సున్నాకి చేరుకున్న తర్వాత ప్రారంభమవుతుంది. IO మరియు IL (క్రిట్) యొక్క విలువలు మూర్తి 4 లో ఉంచబడ్డాయి, ఎందుకంటే IO మరియు IL వ్యతిరేక ధ్రువణతలను కలిగి ఉంటాయి.

అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్‌ను మరింత తగ్గించడం శక్తి దశను నిరంతర ప్రసరణ నమూనాగా సెట్ చేస్తుంది. ఈ పరిస్థితి మూర్తి 5 లో డ్రా చేయబడింది.

నిరంతర మోడ్ పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ మోడలింగ్ విభాగంలో ప్రదర్శించబడే నిరంతర మోడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది. అదనంగా, ఈ పేజీ ఉత్పన్నం క్రింద చూపిన విధంగా అవుట్పుట్ కనెక్షన్‌కు ఇన్‌పుట్ చాలా వైవిధ్యంగా ఉంటుంది:

నిరంతరాయ ప్రసరణ మోడ్ బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ వోల్టేజ్ చేంజ్-ఓవర్ రేషియో యొక్క ఉత్పన్నం ప్రారంభించడానికి, కన్వర్టర్ నిరంతరాయ ప్రసరణ మోడ్ కార్యాచరణ ద్వారా పరిగణించే మూడు విలక్షణమైన స్థితులు మీకు ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోండి.

Q1 ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు మరియు CR1 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు ఆన్ స్టేట్. Q1 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు మరియు CR1 ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు ఆఫ్ స్టేట్. ప్రతి Q1 మరియు CR1 ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు IDLE పరిస్థితి. ప్రారంభ రెండు షరతులు నిరంతర మోడ్ పరిస్థితి వలె ఉంటాయి మరియు ఆ TOFF ≠ (1 - D) × TS కాకుండా మూర్తి 2 యొక్క సర్క్యూట్లు సంబంధితంగా ఉంటాయి. మిగిలిన స్విచ్చింగ్ సీక్వెన్స్ IDLE స్థితి.

అదనంగా, అవుట్పుట్ ఇండక్టర్ యొక్క DC నిరోధకత, అవుట్పుట్ డయోడ్ ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్, అలాగే పవర్ మోస్ఫెట్ ఆన్-స్టేట్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ సాధారణంగా పట్టించుకోకుండా ఉండటానికి నిమిషం సరిపోతుంది.

ON స్థితి యొక్క కాల వ్యవధి TON = D × TS, ఇక్కడ D అనేది విధి చక్రం, కంట్రోల్ సర్క్యూట్ చేత పరిష్కరించబడింది, ఇది ఒక పూర్తి స్విచ్చింగ్ క్రమం, Ts యొక్క సమయానికి మలుపు యొక్క నిష్పత్తిగా సూచించబడుతుంది. OFF స్థితి యొక్క పొడవు TOFF = D2 × TS. IDLE వ్యవధి మిగిలిన స్విచ్చింగ్ నమూనా, ఇది TS - TON - TOFF = D3 × TS గా ప్రదర్శించబడుతుంది. ఈ కాలాలను మూర్తి 6 లోని తరంగ రూపాలతో ఉంచారు.

సమగ్ర వర్ణనను తనిఖీ చేయకుండా, ఇండక్టర్ కరెంట్ రైజ్ అండ్ డ్రాప్ యొక్క సమీకరణాలు క్రింద లెక్కించబడ్డాయి. ON స్టేట్ యొక్క ప్రేరక ప్రస్తుత పెరుగుదల దీని ద్వారా జారీ చేయబడుతుంది:

అలల ప్రస్తుత పరిమాణం, ΔIL (+), అదే విధంగా పీక్ ఇండక్టర్ కరెంట్, ఐపికె నుండి నిరంతర మోడ్‌లో, ప్రస్తుత ప్రతి చక్రంలో 0 వద్ద ప్రారంభమవుతుంది. OFF స్థితిలో కోర్సు యొక్క ఇండక్టర్ కరెంట్ తగ్గింపు వీటిని ప్రదర్శిస్తుంది:

నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ పరిస్థితి వలె, ప్రస్తుత పెరుగుదల, ΔIL (+), ON సమయం సమయంలో మరియు ప్రస్తుత తగ్గింపు ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు, ΔIL (-), ఒకేలా ఉంటాయి. అందువల్ల, ఈ రెండు సమీకరణాలను వోల్టేజ్ మార్పిడి నిష్పత్తి కోసం పరిష్కరించడానికి ఉపయోగించాల్సిన రెండు సమీకరణాల ప్రారంభాన్ని పొందటానికి VO కోసం సమానం చేయవచ్చు మరియు పరిష్కరించవచ్చు:

తరువాత మేము అవుట్పుట్ కరెంట్ను నిర్ణయిస్తాము (అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ VO అవుట్పుట్ లోడ్ R చే విభజించబడింది). CR1 వాహక (D2 × TS) అయినప్పుడు ఆ సమయంలో ఇండక్టర్ కరెంట్ యొక్క ఒక స్విచ్చింగ్ క్రమం కంటే ఇది సగటు.

ఇక్కడ, IPK (ΔIL (+)) కోసం కనెక్షన్‌ను పై సమీకరణంలోకి మార్చండి:

అందువల్ల మనకు రెండు సమీకరణాలు ఉన్నాయి, ఒకటి అవుట్‌పుట్ కరెంట్ (VO ను R చే విభజించబడింది) మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కోసం ఒకటి, రెండూ VI, D మరియు D2 లకు సంబంధించి. మేము ఈ సమయంలో D2 కోసం ప్రతి సూత్రాన్ని విప్పుతాము అలాగే రెండు సమీకరణాలను ఒకదానితో ఒకటి సమానంగా పరిష్కరించుకుంటాము.

ఫలిత సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్, VO కోసం ఒక ఉదాహరణను సేకరించవచ్చు. నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ బక్-బూస్ట్ వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ అనుబంధం ఇలా వ్రాయబడింది:

పై కనెక్షన్ రెండు ప్రసరణ రీతుల మధ్య ప్రధాన అసమానతలను ప్రదర్శిస్తుంది. నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ కోసం, వోల్టేజ్ మార్పు సంబంధం ఇన్పుట్ వోల్టేజ్, డ్యూటీ సైకిల్, పవర్ స్టేజ్ ఇండక్టెన్స్, స్విచ్చింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అవుట్పుట్ లోడ్ రెసిస్టెన్స్ యొక్క పని.

నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ కోసం, వోల్టేజ్ మార్పు-ఓవర్ కనెక్షన్ కేవలం ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మరియు విధి చక్రం ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. సాంప్రదాయ అనువర్తనాల్లో, బక్-బూస్ట్ పవర్ స్టేజ్ నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ లేదా నిరంతర ప్రసరణ మోడ్ మధ్య ఎంపికలో నడుస్తుంది. నిర్దిష్ట ఉపయోగం కోసం, ఒకే ప్రసరణ మోడ్‌ను ఎన్నుకుంటారు, అదే సమయంలో ఒకే దశ మోడ్‌ను కొనసాగించడానికి శక్తి దశ తయారు చేయబడింది.




మునుపటి: PIC ట్యుటోరియల్- రిజిస్టర్ల నుండి అంతరాయాల వరకు తర్వాత: ఐసి 555 ఆటోమేటిక్ ఎమర్జెన్సీ లైట్ సర్క్యూట్