Convertitori Buck Boost Flyback e esercizi di dimensionamento

Convertitore DC-DC non isolati

Uno stadio di alimentazione che volti comunica si adotta solo a certe tipologie di carichi, come il motori ce a cui interna. La sola corrente posso gestire uno tensione con molta manancia lavorato che sole componenti contanto tenuto su. Gli effetto possono alleuto poi tensione.

Cintilutta Amidercere, i convertitori vello condizioni di regime permanente, avere:

∫ t3 vL dt = 0

Tensione nell’induttore

∫ t3 iL dt = 0 > corrente media risultante del condensatore

Convertitore Buck (abbassatore)

Regime permanente

C → sufficientemente grande da giustificare luna Vo = cost.

Aperti in CCM, ovvero il salto di eccetto nell’induttore non si azzero mai.

Convertitore DC-DC non isolati

Una tensione di alimentazione deve voltare comune.

Si adotta solo a certe tipologie di carichi, come i motori.

Da a cui uscita va solo consentito fare entrare una tensione con molto rumore. Infatti la sola componente tornata tramite un filtro possiamo aiuto più tensione.

Continuità

Dunque uscendo i circuiti sulla condizione di regime permanente, avremo

∫_T3 V_L dt ≅ 0

Tensione nell'induttore

∫ iL dt ≅ 0

La corrente media assorbita dal convertitore

Convertitore Buck (abbassatore)

Regime permanente

C è sufficientemente grande da garantire una Vo ≅ cost.

Operi in CCM, ovvero il soleno di corrente nell'induttore non si azzera mai

Il convertitore è detto abbassatore in quanto per funzionare è necessario che V_O ≤ V_d, per ovviare a questo è dotato di body transistor Q.

Aiutati a tracciare le forme d'onda

T3TON   TONTOFF        Vd-V0

Grafico della corrente nell'induttanza

A questo la corrente sul transistor e nel diodo

Applica la C’hp di regime permanente su L, si ha

(V_d-V₀)DT_s + (1-D)T_s(-V₀) = 0

VD₀ - V₀D - V₀ + V₀D = 0

Ottengo che:     V₀/V_d = D

In conduzione CCM Io abbiamo Vo - Vc del ciclo. Ma dipende solamente dal duty cycle.

Dallo stesso relazione è possibile fare un bilancio di potenza

(I_o / I_d = V_R / V_o = 1 / D)

Vol Id - Vo Io

Lavoro a potenza costante e non a costante somma corrente come la ipotesi è vera (Id, costante di osservazione, Io, costante somma (se essere))

Abbiamo due casi particolari:

• D = 0 , somma costante / costruiti estremi al campo di
• D = 1 , somma costante / velocità

Abbiamo che se ripple sulla tensione d'uscita, ripple che il regime permanente su C

∫₀^T_S i_c dt = 0

Ovvero il Δφ ai capi dell'eventuale rimane costante all'inizio e alla fine del periodo di switching.

La retta sotto rappresenta un ciclo completo del condensatore

ΔV_c = ΔQ / C (B)

Sfogliato ΔQ come

ΔQ = (1 / 2) - (I_pk T₃ / 2) = I_pk T₃ / 8 (A)

Esplicito Ilpk, ovvero la variazione di corrente sull'induttore, che posso rilevare come la differenza finita nel periodo T_OFF

^V_OI_Lpk = ──────── (1 - D)T_S → tempo in cui applico la tensione

^L V_O Sostituisco in (A) ottengo ΔQ = ────────────── 8 V_OT_S²(1 - D) = ───────────────── 8L

Sostituisco ΔQ in (B) ottengo V_OT_S²(1 - D) ΔV_O = ───────────────── V_O 8L

Che rapporto io rapporto di tensioni, posso calcolare le ripple percentuale, poi da ΔV_O T_S²(1 - D) ────── = ───────── V_O 8LC

Posso calcolare la capacità che forma le ripple assorbita, in genere si vuole V_O cost.

(1 - D) T_S² C = ─────────────────── 8L ΔV_O V_O

In genere per ridurre la dimensione di C si può aumentare T_S, a seconda che sia il progetto del ripple. Visto considerato come compo