DC-DC перетворювач

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

DC-DC перетворювач — це електронна схема або електромеханічний пристрій, який перетворює вихід джерела постійного струму (DC) від одного рівня напруги до іншого. Це

Непроникний DC-DC перетворювач модульного виконання для збирання на друкованій платі

тип перетворювача електроенергії. Рівень потужності коливається від дуже низького (невеликі акумулятори) до дуже великого (високовольтне передавання потужності).

Використання[ред. | ред. код]

Дивіться також: Високовольтна лінія постійного струму

DC-DC перетворювачі використовуються в переносних електронних пристроях, таких як мобільні телефони та переносні комп'ютери, які живляться в основному від батарей. Такі електронні пристрої часто містять кілька підсхем, кожна з яких має власну вимогу до рівня напруги, відмінну від тієї, що подається акумулятором або зовнішнім джерелом живлення (іноді вище або нижче напруги живлення). Крім того, напруга акумулятора зменшується з часом, коли його накопичена енергія витрачається. Перетворювачі постійний струм-постійний струм, забезпечують спосіб підвищення напруги від частково зниженої напруги акумулятора, і тим самим заощаджують місце, оскільки в іншому разі довелося-б використовувати кілька акумуляторів для одного пристрою.

Більшість схем DC-DC перетворювачів, також регулюють вихідну напругу. Деякими винятками є високоефективні джерела живлення для світлодіодів, які є своєрідними перетворювачами постійного струму на постійний струм, що регулюють електричний струм крізь світлодіоди, і прості зарядні насоси, які подвоюють або потроюють вихідну напругу.

DC-DC перетворювачі, розроблені задля якнайбільшого відбору електроенергії для фотоелектричних систем і вітрогенераторів, називаються оптимізаторами потужності.

Трансформатори, які використовуються для перетворення напруги на мережевих частотах 50–60 Гц, повинні бути великими та важкими для потужностей, що перевищують кілька ват. Це робить їх дорогими, і вони зазнають втрат енергії у своїх обмотках і через вихрові струми у власних осердях. Методи DC-DC перетворення, які використовують трансформатори або індуктори, працюють на значно більшій частоті, вимагаючи набагато менших, легших і дешевших складників намотування. Отже, ці способи застосовуються навіть там, де можна було б використовувати мережевий трансформатор; наприклад, для побутових електронних приладів, бажано випрямити напругу мережі до постійного струму, використовувати способи перемикання в режимі комутації, щоби перетворити її на змінний струм високої частоти потрібної напруги, а потім, як правило, випрямити до постійного струму. Весь цей складний контур дешевше і ефективніше, за простий мережевий трансформатор з таким же виходом.

Електронне перетворення[ред. | ред. код]

Приклад резонансного перетворювача малої потужності. Трансформатор, який використовується для передавання енергії, також є частиною резонансного контуру.

Практичні електронні перетворювачі використовують способи перемикання. Перетворювачі постійного струму з режимом перемикання, перетворюють один рівень напруги

постійного струму на інший, який може бути вищим або нижчим, тимчасово зберігаючи вхідну енергію, а потім вивільняючи цю енергію на вихід за різної напруги. Зберігання енергії може бути або в компонентах накопичувача магнітного поля (індуктори, трансформатори), або в накопичувачі електричного поля (конденсатори). Імпульсне перетворення часто є більш ефективним (типова ефективність становить від 75% до 98%), чим лінійне регулювання напруги, яке розсіює небажану потужність у вигляді тепла. Вадою перемикальних перетворювачів є електронний шум, що виробляється на високих частотах, який часто треба фільтрувати.

Різновиди перемикальних перетворювачів[ред. | ред. код]

DC-DC перетворювачі

Електромеханічне перетворення[ред. | ред. код]

Основна стаття: Мотор-генератор

Установка двигун-генератор, яка має в основному, історичну цікавість, складається з електричного двигуна та генератора, з'єднаних разом. Великі мотор-генераторні установки широко використовувались для перетворення промислової кількості енергії, тоді як менші блоки застосовувались для перетворення енергії акумулятора (6, 12 або 24 В постійного струму) на високу напругу постійного струму.

Див. також[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]

  • В. С. Руденко, В. Я. Ромашко, В. Г. Морозов. Перетворювальна техніка. Частина 1: Підручник. — К.: ІСДО, 1996. — 262 с.
  • Охмак, В. М. Основні проблеми використання DC/DC перетворювачів в системах керування залізничним транспортом / В. М. Охмак // XІV Всеукраїнська науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених «Ефективність інженерних рішень у приладобудуванні», 4-5 грудня 2018 року, КПІ ім. Ігоря Сікорського, м. Київ, Україна : збірник праць конференції / КПІ ім. Ігоря Сікорського, ПБФ, ФММ. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – С. 139–141. – Бібліогр.: 5 назв.

Посилання[ред. | ред. код]