Dc dc преобразователь принцип работы

Принцип работы источников питания DC-DC

В работе многих импульсных источников питания применяется явление самоиндукции. Допустим, через катушку индуктивности протекает постоянный ток. Если внезапно прервать протекание тока, то в магнитном поле, индуцированном вокруг катушки, возникает ЭДС самоиндукции, при этом полярность напряжения на ее клеммах меняется на противоположную.

Типовая схема импульсного источника питания DC-DC состоит из катушки индуктивности (дросселя), конденсатора, диода и ключевого транзистора, например биполярного, MOSFET или IGBT. Транзистор может находиться в двух состояниях: открытом или закрытом. В первом состоянии через него протекает ток, а во втором – нет.

Рассмотрим основные принципы работы источников питания (преобразователей напряжения DC-DC), понижающих или повышающих выходное напряжение относительно входного.

Принцип работы понижающего преобразователя DC-DC

Когда транзистор открыт, ток от входной сети протекает по цепи: ключевой транзистор VT1 – дроссель L1 — нагрузка. При этом происходит нарастание тока от минимального до максимального значения. Ток увеличивается не скачкообразно, а постепенно. Энергия от сети передается в нагрузку, а также накапливается в дросселе и конденсаторе C2. Происходит так называемая фаза накачки. В это время диод VD1 заперт.

Когда транзистор закрывается, полярность напряжения на дросселе меняется на противоположную и происходит передача накопленной энергии в нагрузку — наступает фаза разряда. Ток через закрытый транзистор не протекает, а течет по цепи: дроссель L1 — диод VD1 — нагрузка.

Величина выходного напряжения регулируется путем управления временем открытия и закрытия ключевого транзистора и осуществляется по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который заключается в изменении ширины импульса постоянной амплитуды при постоянной частоте. Отношение времени импульса к общему времени цикла (импульс + пауза) называется коэффициентом заполнения. Чем больше коэффициент заполнения, тем больше величина энергии, передаваемая в нагрузку. Максимальное напряжение на выходе данной схемы может быть ниже, или равным входному, но не более. Чтобы получить выходное напряжение больше, чем входное применяются повышающие преобразователи.

Принцип работы повышающего преобразователя DC-DC

Схема повышающего преобразователя содержит те же элементы, что и понижающего преобразователя, но соединение их отличается.

Когда ключевой транзистор открыт, ток проходит через дроссель и транзистор. Ток через дроссель L1 постепенно увеличивается, и дроссель накапливает энергию. Диод VD1 на этом этапе закрыт, чтобы не позволить разрядиться через транзистор VT1 выходному конденсатору C2, который питает нагрузку.

При понижении выходного напряжения до определенного уровня транзистор закрывается управляющим сигналом. Когда транзистор закрывается, полярность напряжения на дросселе меняется на противоположную и энергия, запасенная в дросселе, через диод подзаряжает выходной конденсатор, который подпитывает нагрузку. При этом ЭДС самоиндукции дросселя складывается с входным напряжением и передается в нагрузку, следовательно, напряжение на выходе получается больше входного напряжения. При достижении уровня заданного напряжения транзистор опять открывается, и цикл повторяется.

Схема и принцип работы простого импульсного DC-DC преобразователя с фиксированным коэффициентом понижения напряжения

Понижающий преобразователь постоянного напряжения (DC-DC преобразователь) — это электронное устройство, которое преобразует одно постоянное напряжение в другое постоянное напряжение с меньшим значением. Он применяется для обеспечения стабильного и регулируемого питания для электронных устройств, работающих от разных напряжений.

DC-DC преобразователи могут быть реализованы различными способами, включая понижающие, повышающие и инвертирующие преобразователи.

Понижающий преобразователь напряжения является одним из наиболее распространенных типов, который применяется в различных устройствах, таких как мобильные устройства, электронные системы автомобилей, компьютерные системы и многие другие (смотрите — Преобразователи напряжения постоянного тока).

Как устроены самые простые DC-DC преобразователи?

Самые простые DC-DC преобразователи называются шаговыми преобразователями или DC-DC конвертерами с фиксированным коэффициентом понижения напряжения (шаговые преобразователи, buck converter).

Они состоят из индуктивности, диода, конденсатора и ключа, который переключает цепь индуктивности. Эти компоненты соединены в особую схему, которая позволяет преобразовывать постоянное напряжение на входе в меньшее постоянное напряжение на выходе.

В основе работы простого DC-DC преобразователя лежит принцип переноса энергии с использованием индуктивности.

Ключ переключает цепь индуктивности таким образом, что индуктивность заряжается током от источника питания через диод, а затем выключается, и ток через индуктивность переключается на конденсатор и нагрузку.

Ключ включается и выключается периодически, создавая периодическое изменение напряжения на индуктивности. Это приводит к появлению на выходе переменного напряжения, которое сглаживается конденсатором и приводится к стабильному постоянному напряжению, подходящему для питания электронной нагрузки.

Такие преобразователи не подходят для работы с большими токами и высокими частотами переключения. Однако, для некоторых простых приложений, например, для питания маломощных электронных устройств, они могут быть весьма эффективны.

Схема простого импульсного DC-DC преобразователя с фиксированным коэффициентом понижения напряжения

На схеме простых DC-DC преобразователей обычно присутствуют следующие элементы:

• источник постоянного напряжения (например, батарея);
• ключ (обычно это транзистор или мосфет);
• индуктивность;
• диод;
• конденсатор;
• нагрузка.

Ключ и индуктивность обычно располагаются последовательно, таким образом, что когда ключ замкнут, индуктивность заряжается, а когда ключ разомкнут, индуктивность выдает энергию в нагрузку.

Диод и конденсатор обычно располагаются параллельно нагрузке и служат для сглаживания выходного напряжения.

В зависимости от конкретной схемы, могут присутствовать дополнительные элементы, такие как резисторы, датчики тока или напряжения и т.д.

Как работают такие преобразователи?

DC-DC преобразователи с фиксированным коэффициентом понижения напряжения работают по принципу использования индуктивности для хранения энергии в магнитном поле.

Эти преобразователи имеют фиксированный коэффициент преобразования, который определяется соотношением между входным и выходным напряжениями и временем, в течение которого индуктивность заряжается и разряжается.

В простейшем преобразователе, показанном на схеме выше, в момент когда ключ замыкается, индуктивность заряжается, создавая магнитное поле, которое сохраняет энергию.

Когда ключ размыкается, магнитное поле индуктивности вызывает появление обратного ЭДС, которая заряжает выходной конденсатор. При этом входное напряжение уменьшается на напряжении на диоде.

DC-DC преобразователи с фиксированным коэффициентом повышения напряжения работают аналогично, но элементы располагаются в другом порядке, и вместо диода используется коммутационный транзистор.

Коэффициент преобразования DC-DC преобразователей с фиксированным коэффициентом определяется соотношением между временем зарядки и разрядки индуктивности и входным (выходным) напряжением.

Как используется индуктивность, подключенная последовательно с нагрузкой, для снижения напряжения постоянного тока на нагрузке?

Когда диод закрыт, индуктивность заряжается от входного напряжения и энергия сохраняется в магнитном поле индуктивности. Когда диод открыт, энергия магнитного поля индуктивности передается через диод к нагрузке. При этом индуктивность становится разряженной, а нагрузка получает энергию от индуктивности, что приводит к снижению напряжения на нагрузке.

Таким образом, индуктивность в понижающем преобразователе постоянного напряжения служит для сохранения энергии и переноса ее на нагрузку во время открытия диода, что приводит к снижению напряжения на нагрузке. Это позволяет использовать более высокое входное напряжение для преобразования его в более низкое выходное напряжение на нагрузке.

Как изменится выходное напряжение на нагрузке, если изменить входное напряжение или сопротивление нагрузки?

Выходное напряжение на нагрузке в этой схеме зависит от входного напряжения, сопротивления нагрузки и параметров компонентов. Если входное напряжение изменится, то выходное напряжение также изменится пропорционально соотношению входного и выходного напряжений.

Например, если входное напряжение увеличится вдвое, а сопротивление нагрузки останется неизменным, то выходное напряжение уменьшится вдвое. Если изменится сопротивление нагрузки, то выходное напряжение также изменится в соответствии с законом Ома.

Если сопротивление нагрузки увеличится, то выходное напряжение уменьшится, а если сопротивление нагрузки уменьшится, то выходное напряжение увеличится.

Для оптимальной работы схемы важно выбирать компоненты с определенными параметрами, которые будут обеспечивать необходимую стабильность и надежность работы при изменении входного напряжения и сопротивления нагрузки.

Кроме того, важно учитывать потери энергии в компонентах, таких как диод и индуктивность, которые могут привести к дополнительным пульсациям выходного напряжения на нагрузке.

Как управлять выходным напряжением такого DC-DC преобразователя?

Для управления выходным напряжением DC-DC преобразователя с фиксированным коэффициентом понижения напряжения используются различные методы.

Один из наиболее распространенных методов — это изменение скважности ШИМ (широтно-импульсной модуляции) на входе преобразователя.

Суть метода заключается в том, что управляющий сигнал ШИМ изменяет скважность импульсов на входе преобразователя, что в свою очередь приводит к изменению соотношения времени наличия высокого и низкого уровней на выходе преобразователя. Это позволяет контролировать выходное напряжение.

Для изменения скважности ШИМ могут применяться различные методы, например, изменение ширины импульсов на входе преобразователя с помощью аналоговых или цифровых управляющих сигналов.

В некоторых преобразователях также используются методы управления с помощью обратной связи, при которых сигнал на выходе преобразователя сравнивается с эталонным значением, и соответствующий управляющий сигнал формируется на основе разности между ними.

Кроме того, некоторые DC-DC преобразователи могут иметь возможность управления выходным напряжением с помощью изменения других параметров, например, частоты переключения ключей, входного напряжения и т.д.

Какие преимущества и недостатки есть у преобразователей с фиксированным коэффициентом понижения напряжения?

• Простота и компактность: эти преобразователи обычно имеют меньшее количество компонентов и меньший размер по сравнению с другими типами преобразователей.
• Высокая эффективность: благодаря простоте схемы и отсутствию необходимости в сложных управляющих схемах, преобразователи с фиксированным коэффициентом понижения/повышения напряжения могут иметь высокий КПД.
• Надежность: такие преобразователи обычно имеют меньшее количество компонентов, что уменьшает вероятность отказов и повышает надежность.

• Ограниченный диапазон понижения напряжения: такие преобразователи могут иметь ограниченный диапазон изменения напряжения, что может ограничивать их использование в некоторых приложениях.
• Необходимость подбора компонентов: чтобы достичь необходимых характеристик, таких как выходное напряжение и ток, необходимо правильно подобрать компоненты для схемы.
• Низкий коэффициент мощности: из-за наличия индуктивности в схеме, преобразователи с фиксированным коэффициентом понижения напряжения могут иметь низкий коэффициент мощности, что может ограничивать их использование в некоторых приложениях.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Как устроены DC DC преобразователи?

DC DC преобразователи нужны для работы разнообразной электронной аппаратуры, управляющих схем, устройств коммуникации, вычислительной техники, автоматики, мобильных гаджетов и других приборов. Принцип работы DC DC преобразователей заключается в изменении выходного напряжения, причем возможно как его увеличение, так и уменьшение по отношению к значению напряжения на входе – в зависимости от используемого источника питания и напряжения, потребляемого прибором. Соответственно, инверторы бывают повышающими и понижающими.

Питание схем с использованием трансформаторных БП

В трансформаторных блоках питания преобразуется напряжение питающей электросети – как правило, трансформатор уменьшает его до требуемой величины. Уменьшенное напряжение выпрямляется при помощи диодного моста, проходит через полупроводниковый стабилизатор (при необходимости) и нивелируется конденсаторным фильтром.

Стабилизаторы обычно используются линейные. Они дешевые и содержат в обвязке минимум компонентов, но имеют скромный КПД. Частично Uвх тратится на нагревание регулирующего транзистора. Поэтому трансформаторные БП не подходят для использования в переносной электронике.

Работа DC DC преобразователя

Для приборов, электропитание которых производится от батареек или аккумуляторов, изменение напряжения до требуемой величины возможно только с использованием DC DC инверторов. Опишем вкратце, как работают DC DC преобразователи повышающего или понижающего типа. Напряжение постоянного тока с его помощью:

• становится переменным с частотой в несколько десятков или сотен кГц;
• увеличивается или уменьшается до требуемого значения;
• проходит выпрямление;
• поступает в нагрузку.

Такие инверторы называют импульсными. Они отличаются высоким КПД – от 60 до 90%, и имеют широкий диапазон Uвх. Его значение бывает меньше Uвых или гораздо выше его. Например, инвертор, увеличивающий напряжение от 1,5 до 5 В, увеличивает стандартное напряжение батарейки до Uвых, характерного для USB разъема на компьютере. Широко используются и модели, увеличивающие напряжение с 12 до 220 В. Среди понижающих моделей популярны конфигурации, уменьшающие напряжение от 12–80 В до 5 В и от 16–120 В до 12 В (напряжение автомобильного аккумулятора).

Виды DC DC преобразователей напряжения

Рассмотрим основные типы таких устройств:

1. Понижающие (альтернативные названия – buck, chopper, step-down). Обычно имеют Uвых
2. Повышающие (альтернативные названия – boost, бустеры, step-up). Имеют Uвых˃Uвх. К примеру, при Uвх=5 В удается получить Uвых до 30 В, с возможностью его высокоточной регулировки и стабилизации.
3. Универсальные (SEPIC ). Имеют Uвых, удерживаемое на фиксированном уровне. При этом есть возможность получить и Uвых
4. Инвертирующие (inverting converter). Главная задача таких устройств – получение Uвых обратной полярности по отношению к источнику питания. Они оптимально подходят для использования в ситуациях, когда нужно 2-полярное питание, к примеру, для питания операционных усилителей.

Инверторы всех перечисленных типов бывают со стабилизацией и без нее. Uвых бывает гальванически связанным с Uвх. Есть модели с гальванической развязкой напряжений. Подходящие характеристики и особенности инвертора зависят от характеристик прибора, в составе которого он будет применяться.

Работа DC DC преобразователя понижающего типа

Как видно по функциональной схеме DC DC преобразователя класса buck, на входе Uin поступает на фильтр – расположенный здесь конденсатор Cin. Коммутацию тока на высоких частотах выполняет транзистор VT – обычный биполярный или структуры MOSFET, или IGBT. Дополнительно в функциональной схеме предусмотрен разрядный диод VD и расположенный на выходе фильтр LCout. С него напряжение идет в нагрузку Rн, которая подсоединена последовательно к элементам VT и L.

Опишем алгоритм понижения напряжения. Управляющая микросхема создает импульсы в форме прямоугольников, со стабильной частотой. На графике tи – это время импульса при открытом транзисторе, а tп – длительность паузы при его закрытом состоянии. Отношение tи/T=D – это коэффициент заполнения, который измеряется в процентах (от 0 до 100%) или долях числа (от 0 до 1). К примеру, D=50% – это то же самое, что и D=0,5. При D=1 наблюдается полная проводимость ключевого транзистора, а при D=0 ключ закрыт, т.е. наблюдается отсечка. При D=0,5 значение Uвых=0,5Uвх.

Uвых регулируется путем смены ширины импульса управления tи, фактически – за счет смены коэффициента D. Этот принцип регулировки носит название широтно-импульсной модуляции (ШИМ , в английской аббревиатуре – PWM). Стабилизация Uвых в большинстве импульсных БП осуществляется с использованием ШИМ.

Благодаря массовому распространению инверторов производители наладили изготовление ШИМ контроллеров всевозможных типов. Их выбор огромен, поэтому собирать инверторы на дискретных компонентах не приходится. К тому же, готовые инверторы умеренной мощности отличаются ценовой доступностью. Для установки в создаваемую конструкцию остается только припаять к плате проводки на вход и выход, а затем выставить нужное значение Uвых.

Фазы работы понижающего преобразователя

Коэффициент D влияет на длительность открытия или закрытия ключа:

1. Фаза 1 – накачка. Когда ключ-транзистор разомкнут, ток от батарейки, аккумулятора или другого источника идет по направлению от дросселя L на нагрузку Rн и заряжаемый конденсатор Cout. Конденсатор и дроссель при этом копят электроэнергию. Величина тока iL плавно растет под воздействием индуктивности дросселя. Этот этап называется накачкой. Когда напряжение на нагрузке достигает фиксированной величины, транзистор VT перекрывается, и стартует этап разряда.
2. Фаза 2 – разряд. Транзистор VT сомкнут, и дроссель не накапливает энергию, т.к. источник отключен. Изменению значения и направленности тока, идущего через обмотку дросселя, препятствует индуктивность L (эффект самоиндукции). В результате движение тока не прекращается в один миг, и происходит его замыкание по линии «диод -нагрузка». По этой причине диод VD называется разрядным. Обычно в этих целях используется быстродействующий диод Шоттки. По окончании 2-й фазы процесс циклически повторяется.

Предельное значение Uвых в этой схеме равно Uвх и не может превышать его. Для получения Uвых˃ Uвх используются повышающие преобразователи.

Нюансы создания схем понижающих преобразователей

В реальности работа схемы инвертора отличается от теоретического описания. При включении и выключении возможны промедления, активное сопротивление отлично от нуля, на работе схемы сказывается качество используемых элементов и паразитная емкость монтажа. Значение индуктивности определяет 2 режима работы понижающего преобразователя:

1. При малой индуктивности он функционирует в режиме разрывных токов, что не позволяет использовать конвектор с источниками питания.
2. При высокой индуктивности чоппер работает по принципу неразрывных токов, и есть возможность с использованием фильтров на выходе получить U=const с допустимыми пульсациями. В таком режиме функционируют и модели, увеличивающие напряжение.

С целью увеличения КПД вместо разрядного диода VD можно использовать транзистор MOSFET. Его в нужное время открывает управляющая схема. Такие инверторы называют синхронными и рекомендуются к использованию при достаточно большой мощности инвертора.

Работа повышающих DC DC преобразователей

Такие модели преимущественно используются при работе от источников малой мощности, к примеру, от пары-тройки батареек, а некоторые конструкционные элементы требуют напряжения 12–15 В при малом токопотреблении. Uin поступает на находящийся на входе фильтр Cin и далее – на катушку L и транзистор VT, которые последовательно соединены между собой. В месте соединения катушки и стока транзистора к ним подсоединен диод VD. К его второму выходу подсоединена нагрузка Rн и шунтирующий конденсатор Cout.

Работой транзистора VT управляет микросхема, вырабатывающая управляющий сигнал неизменной частоты с настраиваемым значением D – по аналогии с работой понижающего преобразователя. Диод VD в соответствующие моменты перекрывает нагрузку от ключа.

При разомкнутом ключе вывод L, находящийся справа на схеме, соединяется с минусовым полюсом аккумулятора или другого источника питания Uin. Растущий под действием индуктивности ток от аккумулятора идет через катушку (в ней копится энергия) и разомкнутый транзистор. Одновременно диод VD перекрывает нагрузку и находящийся на выходе конденсатор, не допуская его разряда из-за открытости транзистора.

В то же время нагрузка получает питание из запасов конденсатора Cout, и напряжение на выходном конденсаторе снижается. Когда оно становится меньше заданной величины (согласно настройкам управляющей схемы), ключ-транзистор VT перекрывается, и накопленная в дросселе электроэнергия через диод VD заряжает конденсатор Cout, подпитывающий нагрузку. Электродвижущая сила самоиндукции катушки L суммируется с Uвх и идет в нагрузку, поэтому наблюдается прирост напряжения Uвых˃Uвх. Когда величина Uвых достигает заданного уровня стабилизации, управляющая схема инициирует открытие транзистора VT, и процесс циклически продолжается.

Как работает универсальный DC DC преобразователь

Принцип его работы имеет значительное сходство со схемой DC DC инвертора повышающего типа, но дополнительно используются конденсатор C1 и катушка L2. Благодаря им устройство используется в режиме уменьшения напряжения. Такие конверторы используются в ситуациях, когда Uвх имеет большой диапазон значений. Например, есть модели, преобразовывающие Uвх= 4–35 В в Uвых=1,23–32 В. Внешне универсальный преобразователь легко узнать по наличию 2-х катушек – L1 и L2.

Принцип работы понижающего DC/DC преобразователя, схемы подключения

Мощный понижающий преобразователь напряжения DC/DC, схема которого включает высокочастотный транзистор, входной и выходной L-C фильтры, силовой трансформатор, микросхему управления, представляет собой импульсный конвертер, преобразующий постоянное напряжение большего значения в постоянное напряжение меньшего значения. Современные устройства дополнительно выполняют стабилизацию характеристик, снижают уровень пульсаций, обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных электроцепей. Некоторые модели могут регулировать напряжение на нагрузке, выдавать отрицательное напряжение, что выгодно выделяет их на фоне обычных линейных регуляторов.

Понижающие преобразователи напряжения применяются в следующих сферах:

• батарейные зарядные устройства;
• мультимедийные проигрыватели, компьютерные игровые консоли;
• распределенные систем электропитания;
• мониторы и телевизоры.

Принцип работы понижающих конвертеров

Основным элементом устройств является силовой ключ, в роли которого выступает биполярный, MOSFET или IGBT транзистор. Он может находиться в двух положениях — открытом и закрытом. В первом состоянии ток протекает через ключ, во втором — нет. Таким образом, принцип работы понижающего DC/DC преобразователя заключается в следующем:

1. Когда транзистор открыт, электроток от источника питания протекает по контуру ключ-индуктивность-нагрузка. При этом происходит нарастание тока от минимального до максимального значения. Энергия от источника передается в нагрузку, параллельно накапливается в катушке индуктивности и конденсаторе. Происходит так называемая фаза накачки.
2. При закрытии ключа, катушка отдает накопленную энергию нагрузке — наступает фаза разряда. Ток через транзистор не протекает, а течет по контуру индуктивность-диод-нагрузка. Диод необходим для протекания обратного электротока. В некоторых схемах вместо него используется MOSFET транзистор. Это решение позволяет повысить КПД системы. Такая схема ДС/ДС понижающего преобразователя называется синхронной.
3. Управление временем открытия и закрытия ключа осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции. Отношение времени импульса к общему времени цикла (импульс + пауза) называется коэффициентом заполнения. Изменяя его, можно регулировать величину выходного напряжения.

Как рассчитать характеристики преобразователя?

Рассмотрим пример расчета модуля конвертера с ШИМ-управлением, неизменной частотой коммутации и непрерывным током, протекающим через катушку. В качестве исходных данных используются величины входного (Uвх) и выходного напряжения (Uвых), максимального выходного тока (Iмах) и частоты коммутации (N). Рассчитаем катушку индуктивности по формуле:

L = (Uвх — Uвых)* Uвых/ Uвх (мах)*1/N*1/LIR*Iмах, где LIR — это коэффициент пульсации, который определяется соотношением размаха токовых пульсаций в катушке к выходному электротоку конвертера.

Если принять Uвх = 7. 24 В, Uвых = 2 В, Iмах = 7 А, N = 300 кГц, размах пульсаций = 300 мА, то получим L = 2,91 мкГн.

Пиковый ток катушки индуктивности вычисляем по формуле:

Iпик = Iмах + (LIR* Iмах)/2 = 8,05 А.

Выбор выходного конденсатора выполняется таким образом, чтобы величина пульсаций напряжения на выходе преобразователя и амплитуда выбросов при резком изменении тока нагрузки находились в заданных пределах. При подборе диода необходимо ориентироваться на рассеиваемую им мощность. Максимальный прямой ток диода не должен достигать наибольшего выходного тока конвертера. Для максимального снижения потерь и повышения устойчивости работы устройства важно правильно разместить компоненты преобразователя и выполнить грамотную трассировку печатной платы. Вот несколько общих рекомендаций:

• нужно уменьшить длину общего и других проводников с большими токами. Длина проводников, который подключены к транзистору, диоду и катушке должна быть минимальной;
• проводники питающей цепи должны быть короткими и широкими;
• проводники в измеряющих цепях необходимо размещать подальше от коммутационных элементов.

Схема подключения преобразователя

Рассмотрим особенности подключения мощного понижающего преобразователя напряжения DC/DC, схема которого включает гальваническую развязку. Подобные устройства выполнены обычно в корпусах, рассчитанных на установку в 19-дюймовые стойки или шкафы. Подключение осуществляется в такой последовательности:

1. Подсоединяем нагрузку к клеммнику с помощью медного кабеля подходящего сечения.
2. Подключает к клеммнику сеть питания. Кабель должен быть обесточенным и иметь рекомендуемое производителем конвертера сечение. Важно соблюдать полярность соединения.
3. При необходимости подсоединяем линию внешней сигнализации, сообщающей об аварийном состоянии преобразователя.
4. Выполняем тест работы конвертера. Проверяем наличие и величину выходного напряжения.

При установке конвертера важно, чтобы не перекрывались вентиляционные отверстия на панелях устройства. Для эффективного охлаждения внутренних компонентов рекомендуется регулярно проводить замену вентиляторов. Следует учесть, что многие модели допускают параллельную работу нескольких преобразователей для питания общей нагрузки, а также рассчитаны на работу на холостом ходу.

Критерии выбора преобразователя

При выборе импульсного понижающего преобразователя ключевыми параметрами являются:

• диапазон входного напряжения;
• выходное напряжение. Оно может быть фиксированным или регулируемым. Диапазон регулировки ограничен минимальной и максимальной длительностью импульса;
• максимальный выходной ток. Он зависит от наибольшей допустимой рассеиваемой мощности, сопротивления силовых ключей и других факторов;
• частота работы конвертера. Чем она выше, тем проще выполнять фильтрацию выходных параметров и бороться с помехами. В то же время, возрастание частоты приводит к увеличению потерь на переключение транзистора;
• коэффициент полезного действия.

Итоги

В статье были рассмотрены основные схемы ДС/ДС понижающего преобразователя, представлены рекомендации по выбору и подключению устройств.