Paano Gumagana ang Buck-Boost Circuits

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Marami tayong naririnig na tungkol sa buck at boost circuit at alam na karaniwang ang mga circuit na ito ay ginagamit sa mga disenyo ng SMPS para sa pagtaas o pagbaba ng isang naibigay na boltahe sa input. Ang kagiliw-giliw na bagay tungkol sa teknolohiyang ito ay pinapayagan nito ang mga pag-andar sa itaas na may kapabayaan na pagbuo ng init na nagreresulta sa isang lubos na mahusay na mga conversion.

Ano ang Buck-Boost, Paano ito Gumagana

Alamin natin ang konsepto sa unang seksyon nang hindi nagsasangkot ng maraming mga teknikalidad upang mas madali itong maunawaan kung ano ang eksaktong konsepto ng bo boost kahit na sa isang newbie.



Kabilang sa tatlong pangunahing mga topolohiya na pinangalanang buck, boost, at buck-boost, ang pangatlo ay mas popular dahil pinapayagan nitong magamit ang parehong mga function (buck boost) sa pamamagitan ng isang solong pagsasaayos sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng mga input ng pulso.

Sa buck-boost topology pangunahin kaming may isang elektronikong sangkap ng paglipat na maaaring sa anyo ng isang transistor o isang mosfet. Ang sangkap na ito ay inililipat sa pamamagitan ng isang pulsating signal mula sa isang integrated oscillator circuit.



Bukod sa sangkap sa paglipat sa itaas, ang circuit ay may isang inductor, isang diode at isang capacitor bilang pangunahing sangkap.

Ang lahat ng mga bahaging ito ay nakaayos sa form na maaaring saksihan sa sumusunod na diagram:

Sumangguni sa nasa itaas na diagram ng pagpapalakas ng buck, ang mosfet ay ang bahagi na tumatanggap ng mga pulso na pinipilit itong gumana sa ilalim ng dalawang mga kundisyon: SA estado ng estado at OFF.

Sa panahon ng ON estado ang kasalukuyang pag-input ay nakakakuha ng isang malinaw na landas sa pamamagitan ng mosfet at agad na sinusubukan na gawin itong paraan sa kabuuan ng inductor dahil ang diode ay nakaposisyon sa baligtad na kampi na estado.

Ang inductor sa account ng likas na pag-aari nito ay sumusubok na higpitan ang biglaang pagbuhos ng kasalukuyang at sa isang nagbabayad na tugon ay nag-iimbak ng ilang dami ng kasalukuyang nasa loob nito.

Ngayon sa lalong madaling naka-OFF ang mosfet ay pupunta ito sa ilalim ng OFF state na hinaharangan ang anumang daanan ng kasalukuyang pag-input.

Muli ang inductor ay hindi makayanan ang biglaang pagbabago ng kasalukuyang mula sa isang naibigay na lakas hanggang sa zero, at sa isang tugon upang mabayaran ito, binabalik nito ang nakaimbak na kasalukuyang sa pamamagitan ng diode sa kabuuan ng output ng circuit.

Sa proseso ang kasalukuyang din ay naka-imbak sa capacitor.

Sa panahon ng susunod na ON state ng mosfet, ang ikot ay paulit-ulit na nasa itaas gayunpaman na walang kasalukuyang magagamit mula sa inductor, pinalalabas ng kapasitor ang nakaimbak na enerhiya sa output na tumutulong sa pagpapanatili ng output na matatag sa na-optimize na degree.

Maaaring nagtataka ka kung anong kadahilanan ang nagpapasya sa BUCK o sa mga resulta ng BOOST sa output? Medyo simple, nakasalalay sa kung gaano katagal pinapayagan ang mosfet na manatili sa estado ng ON o sa estado na OFF.

Sa pagtaas ng mga mosf SA ON time, ang circuit ay nagsisimulang mabago sa isang Boost converter habang ang mga mosfets ay OFF na oras na lumalagpas sa ON time na mga resulta sa circuit na kumikilos tulad ng isang Buck converter.

Sa gayon ang pag-input sa mosfet ay maaaring gawin sa pamamagitan ng isang na-optimize na PWM circuit para sa pagkuha ng kinakailangang mga paglipat sa parehong circuit.

Paggalugad sa Buck / Boost Topology sa SMPS Circuits Mas Teknikal:

Tulad ng tinalakay sa seksyon sa itaas ang tatlong pangunahing mga topolohiya na popular na ginagamit sa mga power supply ng switch mode ay ang buck, boost, at boost ng buck.

Ang mga ito ay karaniwang hindi nakahiwalay kung saan ang input power stage ay nagbabahagi ng isang pangkaraniwang batayan sa seksyon ng lakas na output. Siyempre maaari din kaming makahanap ng mga nakahiwalay na bersyon bagaman medyo bihira.

Sa itaas ay ipinahayag ng tatlong mga topology ay maaaring makilala natatanging nakasalalay sa kanilang mga eksklusibong pag-aari. Ang mga pag-aari ay maaaring makilala bilang ang matatag na mga ratio ng conversion ng boltahe ng estado, ang likas na katangian ng mga input at output na alon at ang karakter ng output voltage ripple din.

Bilang karagdagan ang dalas na tugon ng cycle ng tungkulin sa pagpapatupad ng boltahe ng output ay maaaring isaalang-alang bilang isa sa mga mahahalagang katangian.

Kabilang sa nabanggit sa itaas na tatlong mga topology, ang topology ng buck-boost ay ang pinaka ginustong dahil pinapayagan nito ang output na magtrabaho ng mga voltages na mas mababa sa input boltahe (mode ng buck) at din upang makabuo ng mga voltages sa itaas ng input boltahe (boost mode).

Gayunpaman ang boltahe ng output ay maaaring makuha palaging may kabaligtaran polarity mula sa input, na hindi lumilikha ng anumang mga isyu kung anupaman.

Ang inilapat na kasalukuyang pag-input sa isang buck boost converter ay ang anyo ng isang kasalukuyang pulsating dahil sa paglipat ng nauugnay na switch ng kuryente (Q1).

Narito ang kasalukuyang paglipat mula sa zero hanggang l sa bawat pag-ikot ng pulso. Totoo rin ito para sa output at nakakakuha kami ng kasalukuyang pulsating dahil sa nauugnay na diode na nagsasagawa lamang sa isang direksyon, na nagdudulot ng isang ON at OFF na sitwasyon ng pulsating habang ang switching cycle .

Ang kapasitor ay responsable para sa pagbibigay ng kasalukuyang pagbabayad kapag ang diode ay nasa switch na OFF o baligtarin ang kundisyon sa panahon ng mga switching cycle.

Ipinapaliwanag ng artikulong ito ang matatag na pag-andar ng estado ng converter ng buck-boost sa tuluy-tuloy na mode at pagpapatakbo ng mode na walang tuluyan na ipinakita.

Ang pag-andar ng boltahe ng duty-cycle-to-output ay ipinakita pagkatapos ng isang pagpapakilala sa disenyo ng switch ng PWM.

Larawan 1 isang simplistic na eskematiko ng yugto ng lakas na nagpapalakas ng lakas na may idinagdag na isang bloke ng drive circuit. Ang switch ng kuryente, Q1, ay isang n-channel MOSFET. Ang output diode ay CR1.

Ang inductor, L, at capacitor, C, ay bumubuo ng mahusay na pagsala ng output. Ang capacitor ESR, RC, (katumbas na paglaban ng serye) at ang inductor DC na paglaban, RL, ay sinusuri lahat sa. Ang risistor, R, ay tumutugma sa pagkarga na kinilala ng output ng yugto ng kuryente.

Paano Gumagana ang SMPS Buck-Boost Circuits

Sa kurso ng regular na pag-andar ng yugto ng kapangyarihan na ma-boost-boost, ang Q1 ay patuloy na naka-on at naka-off sa on at off-time na pinamamahalaan ng control circuit.

Pinapayagan ng pag-uugali ng paglipat na ito sa isang kadena ng mga pulso sa kantong ng Q1, CR1, at L.

Kahit na ang inductor, L, ay naka-link sa output capacitor, C, kung ang CR1 lamang ang nagsasagawa, isang matagumpay na L / C output filter ay itinatag. Nililinis nito ang sunod-sunod na mga pulso upang magresulta sa isang boltahe ng output ng DC.

Pagsusuri ng Steady-State Stage ng Buck-Boost Stage

Ang isang yugto ng kuryente ay maaaring gumana sa tuloy-tuloy o hindi nagpapatuloy na kasalukuyang setting ng inductor. Ang tuluy-tuloy na kasalukuyang mode na inductor ay kinikilala ng kasalukuyang patuloy na sa inductor sa paglipas ng pagkakasunud-sunod ng paglipat sa proseso ng matatag na estado.

Ang tuluy-tuloy na kasalukuyang mode na inductor ay kinilala ng kasalukuyang inductor na nanatiling zero para sa isang seksyon ng switching cycle. Nagsisimula ito sa zero, umaabot sa isang maximum na halaga, at babalik sa zero sa kurso ng bawat pattern ng paglipat.

Ang dalawang magkakaibang pamamaraan ay nabanggit nang mas malaki ang detalye pagkatapos at mga mungkahi ng modelo para sa halaga ng inductor upang mapanatili ang isang napiling mode ng pag-andar habang ipinakita ang kakayahan ng na-rate na pag-load. Mas kanais-nais para sa isang converter na maging isang solong format lamang sa hinulaang mga pangyayaring ito mula sa paggalaw ng lakas ng dalas ng yugto ng lakas na nagbabago ng malaki sa pagitan ng dalawang magkakaibang pamamaraan ng pagpapatakbo.

Sa pagtatasa na ito, ang isang n-channel power MOSFET ay nagtatrabaho at isang positibong boltahe, VGS (ON), ay ibinibigay mula sa Gate patungo sa Mga terminal ng Pinagmulan ng Q1 ng control circuit upang buksan ang FET. Ang benepisyo ng paggamit ng isang n-channel FET ay ang mas mababang RDS (on) subalit ang contro circuit ay mahirap dahil ang isang nasuspindeng drive ay kinakailangan. Para sa magkaparehong mga sukat ng pakete, ang isang p-channel FET ay nagtataglay ng isang mas mataas na RDS (sa) gayunpaman karaniwang hindi maaaring mangailangan ng isang lumulutang na circuit ng drive.

Ang transistor Q1 at diode CR1 ay isinalarawan sa loob ng isang dash-line na balangkas na may mga terminal na naka-tag a, p, at c. Tinalakay itong mabuti sa bahagi ng Modelo ng Buck-Boost Power Stage.

Ang Buck-Boost Steady-State ay Patuloy na Pagsusuri ng Mode sa Pagsasaayos

Ang sumusunod ay isang paglalarawan ng buck boost na nagtatrabaho sa matatag na estado na operasyon sa tuluy-tuloy na pamamaraan ng pagpapadaloy. Ang pangunahing layunin ng segment na ito ay upang maipakita ang isang hango ng relasyon sa boltahe na pagbabago para sa tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy mode ng pagpapalakas ng lakas ng lakas.

Magiging makabuluhan ito dahil ipinapahiwatig nito ang paraan ng output boltahe ay tinutukoy ng cycle ng tungkulin at boltahe ng pag-input o salungat, kung paano matutukoy ang cycle ng tungkulin depende sa boltahe ng pag-input at output boltahe.

Ang ibig sabihin ng matatag na estado na ang boltahe ng pag-input, output boltahe, kasalukuyang pag-load ng output, at duty-cycle ay pare-pareho kumpara sa magkakaiba. Kadalasang ibinibigay ang mga malalaking titik sa mga variable na label upang magmungkahi ng isang matatag na estado na lakas. Sa tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy, ang converter ng buck-boost ay tumatagal ng ilang mga estado sa bawat switching cycle.

Ang ON State ay tuwing ON ang Q1 at ang CR1 ay OFF. Ang OFF State ay tuwing OFF ang Q1 at ON ang CR1. Ang isang madaling linear circuit ay maaaring sumagisag sa bawat isa sa dalawang mga estado kung saan ang mga switch sa circuit ay pinalitan ng kanilang pagtutugma ng circuit sa kurso ng bawat estado. Ang circuit diagram para sa bawat isa sa dalawang mga kundisyon ay ipinakita sa Larawan 2.

Paano Gumagana ang Buck Boost Circuits

Ang panahon ng kondisyon na ON ay D × TS = TON kung saan ang D ay ang cycle ng tungkulin, naayos ng drive circuit, na itinatanghal sa anyo ng isang ratio ng switch ON period sa panahon ng isang solong buong pagkakasunud-sunod ng paglipat, Ts.

Ang haba ng estado ng OFF ay kilala bilang TOFF. Dahil ang isa ay makakahanap lamang ng ilang mga kundisyon sa bawat switching cycle para sa tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy, ang TOFF ay katumbas ng (1 − D) × TS. Ang lakas (1 − D) ay paminsan-minsang tinatawag na D ’. Ang mga panahong ito ay ipinakita kasama ang mga porma ng alon sa Larawan 3.

Sa pagtingin sa Larawan 2, sa kurso ng estado ng ON, nag-aalok ang Q1 ng isang nabawasan na paglaban, RDS (sa), mula sa kanal patungo sa mapagkukunan at nagpapakita ng isang mas maliit na boltahe na drop ng VDS = IL × RDS (on).

Bilang karagdagan mayroong isang maliit na pagbagsak ng boltahe sa dc paglaban ng inductor na katumbas ng IL × RL.

Sa gayon, ang input voltage, VI, minus deficits, (VDS + IL × RL), ay inilalagay sa buong inductor, ang L. CR1 ay OFF sa loob ng panahong ito dahil ito ay magiging bias.

Ang kasalukuyang inductor, IL, ay dumadaan mula sa input ng supply, VI, sa pamamagitan ng Q1 at patungo sa lupa. Sa kurso ng estado ng ON, ang boltahe na inilalagay sa kabuuan ng inductor ay pare-pareho at pareho sa VI - VDS - IL × RL.

Kasunod sa pamantayan ng polarity para sa kasalukuyang IL na ipinakita sa Larawan 2, nagpapalakas ang kasalukuyang inductor dahil sa naisakatuparan na boltahe. Bukod dito, dahil ang inilapat na boltahe ay panimula nang pare-pareho, ang kasalukuyang inductor ay tumataas nang linear. Ang pagpapalakas na ito sa kasalukuyang inductor sa kurso ng TON ay iginuhit sa Larawan 3.

Ang antas kung saan nagpapalaki ang kasalukuyang inductor ay karaniwang natutukoy sa pamamagitan ng paggamit ng isang form ng kilalang pormula:

SMPS Buck-Boost Circuit Formula

Ang kasalukuyang pagtaas ng inductor sa kurso ng katayuan na ON ay ipinakita bilang:

Ang lakas na ito, ΔIL (+), ay tinawag na kasalukuyang inductor ripple. Bukod dito obserbahan na sa pamamagitan ng agwat na ito, bawat piraso ng kasalukuyang pag-load ng output ay papasok ng output capacitor, C.

Na may sanggunian sa Larawan 2, habang ang Q1 ay NAKA-OFF, nag-aalok ito ng mas mataas na impedance mula sa kanal patungo sa pinagmulan.

Dahil dito, dahil ang kasalukuyang tumatakbo sa inductor L ay hindi madaling ayusin, ang kasalukuyang switch mula Q1 hanggang CR1. Bilang isang resulta ng pagbawas ng kasalukuyang inductor, ang boltahe sa kabuuan ng inductor ay binabaligtad ang polarity hanggang sa ang rectifier CR1 ay naging pasulong na bias at i-flip ON.

Ang boltahe na nakakonekta sa kabuuan ng L ay nagiging (VO - Vd - IL × RL) kung saan ang lakas, Vd, ay ang pasulong na pagbagsak ng boltahe ng CR1. Ang kasalukuyang inductor, IL, sa puntong ito ay dumadaan mula sa output capacitor at pag-aayos ng resistor ng load sa pamamagitan ng CR1 at sa negatibong linya.

Pagmasdan na ang pagkakahanay ng CR1 at ang landas ng kasalukuyang sirkulasyon sa inductor ay nangangahulugan na ang kasalukuyang tumatakbo sa output capacitor at pag-load ng resistor na pangkat ay humahantong sa VO na maging isang minus boltahe. Sa kurso ng estado na OFF, ang boltahe na nakakonekta sa kabuuan ng inductor ay matatag at pareho sa (VO - Vd - IL × RL).

Pinapanatili ang aming polarity Convention, ang konektadong boltahe na ito ay minus (o pabaliktad sa polarity mula sa nakakonektang boltahe sa kurso ng ON time), dahil sa ang katunayan na ang output voltage VO ay negatibo.

Samakatuwid, ang kasalukuyang inductor ay nagpapababa sa buong oras ng OFF. Bukod dito, dahil ang nakakonektang boltahe ay karaniwang matatag, ang kasalukuyang inductor ay binabawasan nang tuwid. Ang pagbawas sa kasalukuyang inductor sa kurso ng TOFF ay nakabalangkas sa Larawan 3.

Ang kasalukuyang pagbawas ng inductor sa pamamagitan ng sitwasyon na OFF ay ibinibigay ng:

Ang lakas na ito, ΔIL (-), ay maaaring masabing kasalukuyang inductor ripple. Sa matatag na mga sitwasyon ng estado, ang kasalukuyang pagtaas, ΔIL (+), sa kurso ng oras na ON at ang kasalukuyang pagbawas sa pamamagitan ng oras na OFF, ΔIL (-), ay dapat magkapareho.

O kung hindi man, ang kasalukuyang inductor ay maaaring mag-alok ng isang pangkalahatang tulong o pagbawas mula sa pag-ikot patungo sa pag-ikot na hindi magiging isang matatag na kalagayan sa kundisyon.

Kaya, ang parehong mga equation na ito ay maaaring equated at nagtrabaho para sa VO upang makuha ang tuluy-tuloy na form ng pagpapadaloy na palakasin ang boltahe na palitan ang boltahe-over na kaakibat:

Pagtukoy para sa VO:

Pati na rin, pagpapalit ng TS para sa TON + TOFF, at paggamit ng D = TON / TS at (1 − D) = TOFF / TS, ang pantay na estado na equation para sa VO ay:

Pagmasdan na sa pagpapadali sa itaas, ang TON + TOFF ay dapat na magkatulad sa TS. Maaari itong maging tunay lamang para sa tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy habang matutuklasan namin sa hindi patuloy na pagsusuri ng mode ng pagpapadaloy. Ang isang mahalagang pagsusuri ay dapat gawin sa puntong ito:

Ang pag-aayos ng dalawang halaga ng ΔIL sa par sa bawat isa ay eksaktong katumbas ng pag-level out ng volt-segundo sa inductor. Ang volt-segundo na nagtatrabaho sa inductor ay ang produkto ng boltahe na nagtatrabaho at ang panahon kung saan inilapat ang boltahe.

Ito ay maaaring ang pinaka-epektibong paraan upang tantyahin ang hindi kilalang mga kalakihan halimbawa ng VO o D patungkol sa mga karaniwang parameter ng circuit, at ang pamamaraang ito ay gagamitin nang madalas sa loob ng artikulong ito. Ang boltahe-segundo ay nagpapatatag sa inductor ay isang likas na kinakailangan at dapat na makitang hindi bababa sa karagdagan bilang Batas ng Ohms.

Sa mga equation sa itaas para sa ΔIL (+) at ΔIL (-), ang boltahe ng output ay implicitly na dapat na maging pare-pareho nang walang anumang boltahe ng AC ripple sa buong oras na ON at sa panahon ng OFF.

Ito ay isang tinatanggap na pagpapagaan at nagsasama ng isang pares ng mga indibidwal na kinalabasan. Una, ang output capacitor ay pinaniniwalaang sapat na malaki na ang conversion ng boltahe nito ay minimal.

Pangalawa, ang boltahe ng capacitor na ESR ay bilang karagdagan na itinuturing na minimal. Ang mga nasabing pagpapalagay ay lehitimo dahil ang boltahe ng AC ripple ay tiyak na magiging mas mababa kaysa sa bahagi ng DC ng boltahe ng output.

Ang pagbabago sa boltahe sa itaas para sa VO ay nagpapakita ng katotohanan na ang VO ay maaaring mai-tweak sa pamamagitan ng pag-ayos ng cycle ng tungkulin, D.

Ang koneksyon na ito ay papalapit sa zero habang ang D ay dumating malapit sa zero at tumataas nang hindi nakalaan habang papalapit ang D 1. Ang isang tipikal na pagpapagaan ay isinasaalang-alang ang VDS, Vd, at RL ay maliit na maliit upang mapabayaan. Ang pagtataguyod ng VDS, Vd, at RL hanggang sa zero, pinapadali ng pormula sa itaas na:

Ang isang hindi gaanong kumplikado, husay na pamamaraan upang ilarawan ang operasyon ng circuit ay upang pagnilayan ang inductor bilang isang bahagi ng pag-iimbak ng kuryente. Sa tuwing nakabukas ang Q1, ibinubuhos ang enerhiya sa inductor.

Habang ang Q1 ay naka-off, ang inductor ay naghahatid ng pabalik na bahagi ng enerhiya nito sa output capacitor at load. Ang output boltahe ay kinokontrol ng pagtataguyod ng on-time ng Q1. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagtaas ng on-time na Q1, ang dami ng lakas na ipinadala sa inductor ay pinalakas.

Ang karagdagang enerhiya ay kasunod na ipinadala sa output sa kurso ng off-time ng Q1 na nagdudulot ng pagtaas sa boltahe ng output. Sa kaibahan sa yugto ng lakas ng kuryente, ang tipikal na lakas ng kasalukuyang inductor ay hindi pareho ng kasalukuyang output.

Upang maiugnay ang kasalukuyang inductor sa kasalukuyang output, pagtingin sa Mga Larawan 2 at 3, obserbahan na ang kasalukuyang inductor sa output lamang habang nasa off state ng power entablado.

Ang kasalukuyang na-average sa isang buong pagkakasunud-sunod ng paglipat ay kapareho ng kasalukuyang output dahil ang tinatayang kasalukuyang sa output capacitor ay dapat na katumbas ng zero.

Ang koneksyon sa pagitan ng average na kasalukuyang inductor at ang kasalukuyang output para sa tuluy-tuloy na mode na kapangyarihan ng buck-boost ay ibinibigay ng:

Ang isa pang makabuluhang pananaw ay ang katunayan na ang tipikal na kasalukuyang inductor ay proporsyonal sa kasalukuyang output, at dahil ang kasalukuyang inductor ripple, ΔIL, ay walang kaugnayan sa kasalukuyang output load, ang minimal at ang pinakamataas na halaga ng kasalukuyang inductor ay sumusunod sa average na kasalukuyang inductor na tumpak.

Bilang isang halimbawa, kung ang average na kasalukuyang inductor ay tumanggi ng 2A dahil sa isang pagbawas sa kasalukuyang pag-load, sa kasong iyon ang pinakamababa at pinakamataas na halaga ng kasalukuyang inductor ay bawasan ng 2A (isinasaalang-alang ang patuloy na mode ng pagpapadaloy na napanatili).

Ang pansamantalang pagsusuri ay para sa pagpapaandar ng yugto ng lakas na nagpapalakas ng lakas sa tuluy-tuloy na kasalukuyang mode na inductor. Ang sumusunod na segment ay isang paliwanag tungkol sa matatag na pag-andar ng estado sa hindi nagpapatuloy na mode ng pagpapadaloy. Ang pangunahing kinalabasan ay isang hango ng relasyon ng boltahe ng conversion para sa hindi nagpapatuloy na mode ng pagpapadaloy na yumaman ng lakas ng lakas.

Buck-Boost Steady-State Patuloy na Pagsusuri ng Mode sa Pagsasaayos

Sa puntong ito sinusuri namin kung ano ang nangyayari kung saan nabawasan ang kasalukuyang pag-load at ang mode ng pagpapadaloy ay lilipat mula sa tuloy-tuloy hanggang sa hindi natuloy.

Tandaan para sa tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy, ang average na kasalukuyang inductor ay daanan ang kasalukuyang output, ibig sabihin kung sakaling bumabawas ang kasalukuyang output, sa kasong iyon gayundin ang average na kasalukuyang inductor.

Bukod, ang pinakamababa at pinakamataas na tuktok ng kasalukuyang inductor ay ituloy ang average na kasalukuyang inductor na tumpak. Kung sakaling ang kasalukuyang output ng pag-load ay nabawasan sa ibaba ng pangunahing kasalukuyang antas, ang kasalukuyang inductor ay magiging zero para sa isang bahagi ng pagkakasunud-sunod ng paglipat.

Malinaw ito mula sa mga waveform na ipinakita sa Larawan 3, sapagkat ang rurok hanggang sa rurok na antas ng kasalukuyang ripple ay hindi maaaring baguhin sa kasalukuyang pag-load ng output.

Sa isang yugto ng lakas na palakasin ang lakas, kung ang kasalukuyang inductor ay sumusubok na mas mababa sa zero, huminto lamang ito sa zero (dahil sa unidirectional na kasalukuyang paggalaw sa CR1) at nagpapatuloy doon hanggang sa pasimula ng kasunod na aksyon ng paglipat. Ang mode na nagtatrabaho na ito ay kilala bilang walang tigil na mode ng pagpapadaloy.

Ang isang yugto ng kuryente na nagtatrabaho ng buck boost circuit sa hindi nagpapatuloy na format ng pagpapadaloy ay nagtataglay ng tatlong natatanging mga estado sa pamamagitan ng bawat switching cycle sa kaibahan sa 2 mga estado para sa tuluy-tuloy na format ng pagpapadaloy.

Ang kasalukuyang estado ng inductor kung saan ang yugto ng kuryente ay nasa paligid ng pagitan ng tuloy-tuloy at hindi nagpapatuloy na setting ay ipinakita sa Larawan 4.

Sa ito ang kasalukuyang inductor ay gumuho lamang hanggang sa zero habang ang sumusunod na ikot ng paglipat ay nagsisimulang matapos na makamit ang kasalukuyang zero. Pagmasdan na ang mga halaga ng IO at IO (Crit) ay inilatag sa Larawan 4 dahil kasama ang IO at IL na magkasalungat na mga polarity.

Ang mas malayong pagbaba ng kasalukuyang output ng pag-load ay nagtatakda ng yugto ng kuryente sa hindi tuluy-tuloy na pattern ng pagpapadaloy. Ang kondisyong ito ay iginuhit sa Larawan 5.

Ang hindi tuluy-tuloy na mode power frequency frequency response ay medyo hindi magkakaiba mula sa tuluy-tuloy na mode frequency response na ipinakita sa segment ng Buck-Boost Power Stage Modeling. Bilang karagdagan, ang pag-input sa koneksyon ng output ay medyo magkakaiba tulad ng ipinakita sa paghihiwalay ng pahinang ito:

Upang simulan ang paghihiwalay ng hindi nagpapatuloy na mode ng pagpapadaloy ay nagpapalaki ng lakas ng yugto ng pagbabago ng boltahe ng boltahe, alalahanin na mayroon kang tatlong mga natatanging estado na isinasaalang-alang ng converter sa pamamagitan ng hindi nagpatuloy na pagpapaandar ng mode ng pagpapadaloy.

Ang ON State ay kapag ang Q1 ay ON at ang CR1 ay OFF. Ang OFF State ay kapag ang Q1 ay OFF at ang CR1 ay ON. Ang kundisyon ng IDLE ay kapag ang bawat Q1 at CR1 ay OFF. Ang paunang dalawang kundisyon ay katulad ng tuluy-tuloy na sitwasyon ng mode at ang mga pag-ikot ng Larawan 2 ay nauugnay bukod sa TOFF na ≠ (1 − D) × TS. Ang natitirang pagkakasunud-sunod ng paglipat ay ang estado ng IDLE.

Bilang karagdagan, ang paglaban ng DC ng output inductor, ang output diode pasulong na pagbagsak ng boltahe, pati na rin ang lakas na MOSFET ON-state na pagbagsak ng boltahe ay karaniwang dapat na sapat na minuto upang hindi pansinin.

Ang tagal ng panahon ng estado ng ON ay TON = D × TS kung saan ang D ay ang cycle ng tungkulin, naayos ng control circuit, na ipinahiwatig bilang isang ratio ng turn on time sa oras ng isang buong pagkakasunud-sunod ng paglipat, Ts. Ang haba ng estado ng OFF ay TOFF = D2 × TS. Ang panahon ng IDLE ay ang natitirang pattern ng paglipat na ipinakita bilang TS - TON - TOFF = D3 × TS. Ang mga panahong ito ay pinagtitiisan ng mga waveform sa Larawan 6.

Nang hindi sinusuri ang komprehensibong paglalarawan, ang mga equation para sa kasalukuyang pagtaas at pagbaba ng inductor ay binibilang sa ibaba. Ang kasalukuyang pagtaas ng inductor sa kurso ng estado ng ON ay inilabas ng:

Ang ripple kasalukuyang dami, ΔIL (+), ay gayundin ang rurok na kasalukuyang inductor, Ipk dahil sa hindi nagpapatuloy na mode, ang kasalukuyang nagsisimula sa 0 bawat pag-ikot. Ang kasalukuyang pagbawas ng inductor sa kurso ng OFF state ay ipinakita ng:

Tulad ng sitwasyon ng mode ng pagpapadaloy ng tuluy-tuloy, ang kasalukuyang pagtaas, ΔIL (+), sa kurso ng ON time at ang kasalukuyang pagbawas habang nasa OFF time, ΔIL (-), magkapareho. Kaya, ang parehong mga equation na ito ay maaaring equated at direksiyon para sa VO upang makuha ang paunang ng dalawang equation na magagamit upang malutas ang ratio ng boltahe ng conversion:

Susunod na natutukoy namin ang kasalukuyang output (ang output voltage VO na hinati ng output output R). Ito ang average sa paglipas ng isang pagkakasunud-sunod ng paglipat ng kasalukuyang inductor sa oras na iyon kapag ang CR1 ay nagiging kondaktibo (D2 × TS).

Dito, palitan ang koneksyon para sa IPK (ΔIL (+)) sa equation sa itaas upang makuha:

Samakatuwid mayroon kaming dalawang mga equation, ang isa para sa kasalukuyang output (VO na hinati ng R) na nakuha lamang at ang isa para sa output boltahe, pareho sa kanila patungkol sa VI, D, at D2. Kami sa puntong ito ay malulutas ang bawat formula para sa D2 pati na rin ayusin ang dalawang mga equation sa par sa bawat isa.

Ang paggamit ng nagreresultang equation, isang ilustrasyon para sa output voltage, VO, ay maaaring makuha. Ang hindi nagpatuloy na mode ng pagpapadaloy ng buck-boost boltahe ng pagbabago ng kaakibat ay isinulat ng:

Ang koneksyon sa itaas ay nagpapakita ng isa sa mga pangunahing hindi pagkakapareho sa pagitan ng dalawang mga mode ng pagpapadaloy. Para sa hindi nagpatuloy na mode ng pagpapadaloy, ang ugnayan ng pagbabago ng boltahe ay isang pagpapaandar ng boltahe ng pag-input, cycle ng tungkulin, inductance ng yugto ng kuryente, dalas ng paglipat, at paglaban sa pag-load ng output.

Para sa tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy, ang koneksyon ng pagbabago ng boltahe ay naiimpluwensyahan lamang ng input voltage at duty cycle. Sa tradisyunal na mga aplikasyon, ang yugto ng lakas na lakas ng tulong ay pinapatakbo sa isang pagpipilian sa pagitan ng tuluy-tuloy na mode ng pagpapadaloy o hindi nagpapatuloy na mode ng pagpapadaloy. Para sa isang tukoy na paggamit, isang mode ng pagpapadaloy ang napili habang ang yugto ng kuryente ay ginawa upang mapanatili ang magkaparehong mode.




Nakaraan: Tutorial sa PIC- Mula sa Mga Rehistro sa Mga Pagkagambala Susunod: IC 555 Awtomatikong Emergency Light Circuit