8 Haziran 2017 Perşembe

Buck (Düşürücü) Kıyıcılar


Teori ve Temel Devreler

Yüksek bir doğru gerilim (örn. 24 volt)’den düşük bir çalışma gerilim(5 volt)’i elde etmek istiyorsak sabit gerilim regülatörünün kullanılmasıyla, giriş ve çıkış gerilimleri arasındaki farkın çok yüksek olmasından kaynaklı olarak çok ciddi bir güç kaybı ortaya çıkacaktır. Buck kıyıcılar ise % 95 lere varan bir verimliliğe sahiptir ve devresinin sadeliği sayesinde çok uygun bir çözüm sağlama potansiyeline sahiptir. Kıyıcı kelimesi burada DC-DC dönüştürücü manasında kullanılmaktadır. 

Bu kıyıcılarda genel olarak iki tür çalışma modu söz konusudur:

Sürekli Mod:

Bir kıyıcı tam yük altında çalışırken çoğunlukla bu moddadır. L endüktansı üzerinden geçen akım hiçbir surette sıfıra düşmez.

Anahtar (tranzistör ) iletime sokulduğunda endüktörü üzerinde depolanan enerji daha da artarken, anahtar devreden çıkarıldığında bu enerji azalmaktadır. Bu modda endüktör üzerindeki akım hiçbir zaman sıfıra düşmemektedir. 

Aşağıdaki grafikte sürekli  modda çalışan bir Buck kıyıcının 2 fazı birlikte görsel olarak verilmektedir. 

Buck Kıyıcılarda Sürekli Modda  Akım Gerilim Grafiği 

1.Faz: Anahtar devreye girdiğinde L endüktörü üzerinde giriş gerilimi UE ve çıkış gerilimi UA. arasındaki fark kadar bir gerilim uygulanmış olur. Bobinden (endüktör ) doğrusal olarak artan bir akım akar. Bu şekilde bobinin manyetik alanında bir enerji depolanmış olur. 

Buck (Düşürücü) Kıyıcı 1.faz (Sürekli Mod)
2. Faz: 
Anahtarın açılmasının ardından bobinin anahtar tarafındaki gerilimi düşerek koruma diyodunun devreye girmesine neden olur. Şimdi, bobinin kutupları tersine dönerek, depoladığı enerjiyi doğrusal olarak azalan bir akım şeklinde tüketmeye başlar. Bobinin akımı sıfıra düşmeden,anahtar tekrar iletime geçerek bobinin anahtar tarafındaki gerilimini giriş gerilimi mertebesine çeker. Koruma diyodu (D) tıkamaya geçer ve böylelikle yeni bir şarj fazı başlamış olur.

Buck  (Düşürücü) Kıyıcı  2. faz (Sürekli Mod )

Kesintili Mod 

3.Faz:  
Düşük yük altındaki çalışma halinde, gereksinim duyulan enerji o denli düşüktür ki normal bir anahtarlama çevrimindekinden daha kısa bir sürede aktarılabilirler. Bu durumda bobin (L endüktör) üzerinden akan akım değeri sıfıra düşerken enerjisini tümüyle devreye vermektedir. Bu anahtarlama çevriminin üçüncü fazında çıkış gerilimi, yük depolayan bir kondensatör tarafından tamponlanır. 

Buck (Düşürücü) Kıyıcı 

Aşağıdaki grafikte kesintili modda çalışan bir Buck kıyıcının 3 fazı birlikte görsel olarak verilmektedir.

Buck Kıyıcılarda Kesintili Mod Akım Gerilim Grafiği 
                                        



Hiç yorum yok: