이 게시물에서는 이러한 장치에서 최적의 성능을 보장하기 위해 벅 부스트 컨버터 회로에서 인덕터의 치수를 지정하거나 계산하는 방법을 이해하려고합니다.

“적외선 원격 제어 켜기 끄기 스위치 ”

IC 555 부스트 컨버터 및 IC 555 벅 컨버터 유형의 예를 들어, 이러한 컨버터 설계에서 최적의 출력 응답을 얻기 위해 방정식과 수동 조정을 통해 최적화 기술을 이해하려고합니다.

이전 게시물 몇 개에서 SMPS 벅 및 부스트 컨버터의 작동 방식에 대해 포괄적으로 연구했으며 이러한 컨버터 회로의 전압, 전류 및 인덕턴스와 같은 중요한 매개 변수를 평가하기위한 몇 가지 기본 공식을 추론했습니다.

인덕터 설계 방법을 다루는 본 기사를 시작하기 전에 다음 기사에서 세부 사항을 요약 할 수 있습니다.

부스트 컨버터의 작동 원리

벅 컨버터의 작동 원리

기본 벅 부스트 방정식

벅 부스트 SMPS 회로에서 인덕터를 계산하기 위해 벅 컨버터와 부스트 컨버터에 대해 각각 다음 두 가지 결론 공식을 유도 할 수 있습니다.

Vo = DVin ---------- 벅 컨버터 용

Vo = Vin / (1-D) ---------- 부스트 컨버터 용

여기서 D = 듀티 사이클, 즉 = 트랜지스터 ON 시간 / 각 PWM 사이클의 ON + OFF 시간

Vo = 컨버터의 출력 전압

Vin = 컨버터에 대한 입력 공급 전압

위의 유도 된 공식을 통해 SMPS 기반 회로에서 출력 치수를 지정하는 데 사용할 수있는 3 가지 기본 매개 변수는 다음과 같습니다.

벅 부스트 컨버터와 관련된 주요 파라미터

1) 듀티 사이클

2) 트랜지스터 ON / OFF 시간

3) 그리고 입력 전압 레벨.

이는 위의 매개 변수 중 하나를 적절하게 조정함으로써 컨버터의 출력 전압을 조정할 수 있음을 의미합니다. 이 조정은 자체 조정 PWM 회로를 통해 수동 또는 자동으로 구현할 수 있습니다.

“전압 분배기 공식 병렬 회로 ”

위의 공식은 벅 또는 부스트 컨버터의 출력 전압을 최적화하는 방법을 명확하게 설명하지만 이러한 회로에서 최적의 응답을 얻기 위해 인덕터를 구축 할 수있는 방법은 아직 모릅니다.

이 문제를 해결하기 위해 정교하고 연구 된 많은 공식을 찾을 수 있지만, 새로운 취미 애호가 나 전자 애호가는 필요한 값에 대해 이러한 복잡한 공식으로 실제로 어려움을 겪는 데 관심이 없을 것입니다. 이는 실제로 복잡성으로 인해 잘못된 결과를 제공 할 가능성이 더 많습니다. .

더 좋고 더 효과적인 아이디어는 다음 단락에 설명 된대로 실험 설정과 몇 가지 실제 시행 착오 프로세스를 통해 인덕터 값을 '계산'하는 것입니다.

IC 555를 사용하여 부스트 컨버터 구성

특정 SMPS 부스트 컨버터 회로에 대해 가능한 최상의 인덕터 값을 결정하는 데 사용할 수있는 간단한 IC 555 기반 부스트 및 벅 컨버터 설계가 아래에 나와 있습니다.

인덕터 (L)는 초기에 임의로 만들어 질 수있다.

그만큼 경험의 규칙은 공급 전압보다 약간 높은 회전 수를 사용하는 것입니다. 따라서 공급 전압이 12V이면 턴 수는 약 15 턴이 될 수 있습니다.

페라이트 링 또는 페라이트로드 일 수있는 적합한 페라이트 코어 또는 EE 코어 어셈블리 위에 감겨 야합니다.
와이어의 두께는 초기에는 관련 매개 변수가 아닌 앰프 요구 사항에 따라 결정되므로 상대적으로 얇은 구리 에나멜 와이어가 작동하면 약 25 SWG가 될 수 있습니다.
나중에 의도 한 설계의 현재 사양에 따라 지정된 암페어 정격과 호환되도록 인덕터를 권선하는 동안 더 많은 수의 와이어를 인덕터에 병렬로 추가 할 수 있습니다.
인덕터의 직경은 주파수에 따라 달라지며, 높은 주파수는 더 작은 직경을 허용하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 좀 더 정확하게 말하면 주파수가 증가할수록 인덕터가 제공하는 인덕턴스가 높아 지므로 동일한 IC 555 설정을 사용하여 별도의 테스트를 통해이 파라미터를 확인해야합니다.

회로도 부스트 컨버터

전위차계 제어 최적화

위의 설정은 가변 주파수를 활성화하기위한 별도의 전위차계가 장착 된 기본 IC 555 PWM 회로를 보여줍니다. 조정 가능한 PWM 출력 핀 # 3에서.

핀 # 3은 TIP122 트랜지스터, 인덕터 L, 다이오드 BA159 및 커패시터 C를 사용하여 표준 부스트 컨버터 구성에 연결된 것을 볼 수 있습니다.

트랜지스터 BC547은 TIP122를 통과하는 전류를 제한하기 위해 도입되어 포트가 조정되는 조정 프로세스 동안 TIP122가 항복점을 넘지 않도록 허용하므로 BC547은 과도한 전류로부터 TIP122를 보호하고 절차를 안전하게 만듭니다. 사용자에게 절대 안전합니다.

출력 전압 또는 부스트 전압은 전체 테스트 프로세스 동안 최대 최적 응답을 위해 C에서 모니터링됩니다.

IC 555 부스트 컨버터는 다음 단계를 통해 수동으로 최적화 할 수 있습니다.

처음에는 핀 # 3에서 가능한 가장 좁은 PWM을 생성하도록 PWM 포트를 설정하고 주파수는 약 20kHz로 조정됩니다.
100V DC 범위 이상으로 고정 된 디지털 멀티 미터를 사용하여 적절한 극성으로 C를 통해 제품을 연결합니다.
다음으로, PWM 포트를 점차적으로 조정하고 C의 전압이 계속 상승하는 한 모니터링하십시오. 이 전압이 떨어지는 것을 발견하면 조정을 이전 위치로 복원하여 포트에서 가능한 가장 높은 전압을 산출하고이 포트 / 사전 설정 위치를 선택한 인덕터의 최적 지점으로 고정합니다.
그런 다음 C에 걸친 전압 레벨의 추가 최적화를 위해 주파수 포트를 유사하게 조정하고 선택한 인덕터에 대해 가장 효과적인 주파수 포인트를 달성하도록 설정합니다.
듀티 사이클을 결정하기 위해 핀 # 3 출력 듀티 사이클의 마크 공간 비율에 정비례하는 PWM 포트 저항 비율을 확인할 수 있습니다.
주파수 값은 주파수 측정기를 통해 학습하거나 시설이있는 경우 주어진 DMM의 주파수 범위를 사용하여 학습 할 수 있으며 이는 IC의 3 번 핀에서 확인할 수 있습니다.

이제 인덕터 매개 변수가 결정되고 최적의 응답을 위해 모든 부스트 컨버터에 사용할 수 있습니다.