Jít k navigaci - Jít k vyhledávání


Stručně o základních vlastnostech měničů ZETA, SEPIC a ČUK.

08. 01. 15 - 12:06. Napsal Jiří Chytil. Přečteno 3691x.

Software DSE umožňuje navrhovat měniče ZETA a SEPIC (měniče ČUK jsou v plánu), který vybrat Vám může pomoci rozlousknout tento článek.

468x60.gif Doporučujeme virtuálního opertátora GoMobil.cz | Reklamní sdělení

Měnič SEPIC

Měnič topologie SEPIC z anglického "Single-ended primary-inductor converter"dokáže generovat výstupní napětí ze vstupního napětí, které může být jak vyšší tak i nižší než napětí na vstupu. Což je výhoda potřebujeme-li například stabilizovat napětí z autobaterie. Další výhodou této topologie je omezené elektromagnetické vyzařování dále jen EMI snížené nepřerušovaným proudem. Měnič může být realizován jak s dvojicí samostatných cívek tak s cívkami namotanými na společném jádře a to z toho důvodu, že průběhy proudů oběma cívkami jsou stejné. Další výhodou je, že je možno měnič provozovat i naprázdno.

Fotka části realizace
Schéma č. 1 - SEPIC základní zapojení

Měnič je založen na principu zvyšujícího měniče. Při sepnutém tranzistoru Q protéká proud cívkou L1 a akumuluje se do ní energie. Dioda D je rozpojena a cívka L2 nabijí vazební kondenzátor Cc.

Fotka části realizace
Schéma č. 2 - SEPIC tok proudů při sepnutém spínači

Při rozepnutí se Q je cívka L1 v sérii s vstupem a vazebním kondenzátorem Cc, přes který teče diodou D proud do zátěže a přes cívku L2. Kdybychom měnič typu SEPIC s vázanými indukčnosti přirovnali ke klasickému Flyback měniči tak by se lišil pouze kondenzátorem Cc, který při rozepnutí spínacího tranzistoru Q přes diodu D převádí naakumulovanou energii na výstupní svorky a tím omezuje napěťové špičky na spínacím prvku Q a snižuje jeho napěťové namáhání.

Fotka části realizace
Schéma č. 3 - SEPIC tok proudů při rozepnutém spínači

Měnič ZETA

Podobně jako SEPIC měnič i měnič topologie ZETA poskytuje na výstupu kladné napětí z vstupního napětí, které může být jak pod tak nad úrovní výstupu. Také využívá dvě indukčnosti, které mohou být stejně jako u měniče typu SEPIC na jediném jádře, a sériový kondenzátor. Avšak zatím co SEPIC vychází z měniče zvyšujícího tak měnič ZETA vychází z měniče invertujícího.

Fotka části realizace
Schéma č. 4 - ZETA měnič základní zapojení

Při sepnutí tranzistoru Q se energie uložená v kondenzátoruCc přenáší na výstup přes cívku L2 která kondenzátor Cc zdroj napětí (mění na zdroj proudu). Cívka L1 se chová jako spotřebič a akumuluje do sebe energii ze zdroje a kondenzátoru Cin.

Fotka části realizace
Schéma č. 5 - ZETA měnič tok proudů při sepnutém spínači

Při rozpojení spínače se na cívce L1 indukuje napětí opačné polarity, které přes diodu D nabijí kondenzátor Cc. Cívka L2 je nyní zdrojem, který vynucuje proud přes diodu D kondenzátor Cout𝐶𝑜𝑢𝑡 a zátěž.

Fotka části realizace
Schéma č. 6 - ZETA měnič tok proudů při rozepnutém spínači

Největší výhodou měniče typu ZETA je velice malé zvlnění výstupního napětí. Naopak je potřeba vyšších kapacit na vstupu a také jsou nutné vyšší kapacity vazebního (v anglofonní literatuře "flying") kondenzátoru. A navíc stejně jako u invertujícího měniče je potřeba budit plovoucí tranzistor.

Měnič Ćuk

Ćukův měnič vyvinutý Slobodanem Ćukem je neizolující invertující měnič s výstupním napětím, jehož absolutní hodnota může být vyšší, ale i nižší než absolutní hodnota napětí vstupu. Pro uchování energie využívá kondenzátor.

Fotka části realizace
Schéma č. 7 - Čukův měnič základní zapojení

Při rozpojeném snímači je přes cívku L1 a diodu D nabíjen kondenzátor Cc. Přes diodu D protéká také proud vynucený cívkou L2. Cívky mění napěťové zdroje Cin a Cc na zdroje proudové.

Fotka části realizace
Schéma č. 8 - Čukův měnič tok proudů při rozepnutém spínači

Při sepnutí tranzistoru Q se kladný pól kondenzátoru uzemní a na jeho konci připojeném k cívce L2 vznikne záporné napětí, které přes tuto cívku nabijí výstupní kondenzátor Cout. Měnič tedy využívá kondenzátoru Cc pro přenos energie ze vstupu na výstup. Navíc může pracovat s cívkami vázami na společném jádře což má za následek zvýšení efektivity a snížení EMI.

Fotka části realizace
Schéma č. 9 - Čukův měnič tok proudů při sepnutém spínači

Výhodou Ćukova měniče je malé zvlnění vstupních a výstupních veličin nevýhodou, je pak značné proudové zatížení diody D𝐷, spínacího prvku Q a vazebního kondenzátoru Cc.



Autor
Jiří Chytil

Jiří Chytil27 let

Šéfredaktor 8bitu.cz. V současné době je studentem doktroského studia na Ústavu teoretické a experimantální elektroniky na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně. Mezi jeho koníčky patří elektrotechnika, bastlení, programování a hudba.


Novinky Další novinky

[25. 06.]  A tentokráte vás zdravím z města New York.
[17. 06.]  Zdravim vas z Bostonu vazeni ctenari.
[10. 03.]  Tak jsem pro Vás připravil novou anketu. A snažím se pokračovat na projektu jehož výsledky bych zde rád zveřejnil, ale poněkud mě brzdí diplomová práce a práce.
[30. 01.]  Omlouvám se za nečinnost způsobenou značným nedostatkem času. Nevím, ale jestli se mi to podaří změnit. To víte, člověk stárne a jeho čas je potřeba jinde než na internetu.
[07. 03.]  Po dlouhé době jsme pro vás přichystali novou anketu - najdete ji níže v pravém panelu.

Reklama

Sádrokartony Karel Richter - sádrokartony a suché stavby Brno

Okruháři.cz

Virtuální operátor GoMobil - levné volání

Programujte.com

Léčivé obrazy - enkaustika Lenka Blažíková

Keramika Věra Coufalová - užitková keramika

Anketa

Jaký další modul byste ocenili v softwaru DSE?

RC články - pasivní

RC články - aktivní

Normované filtry

Syntetické indukčnosti

Materiálové tabulky

COM terminál

Design pro 555

Výpočet transformátoru

Výpočet uPásku

Výpočet štěrbinového vedení

Návrh Step-Up měniče

Návrh invertujícího měniče

Transfigurace trojúhelník-hvězda

Předřadník a bočník