Konverter DC-DC adalah perangkat yang menerima tegangan masukan DC dan memberikan tegangan keluaran DC. Tegangan keluaran bisa lebih besar dari pada masukan atau sebaliknya. Ini digunakan untuk menyesuaikan beban dengan catu daya. Rangkaian konverter DC-DC paling sederhana terdiri dari sakelar yang mengontrol koneksi dan pemutusan beban ke catu daya.
Konverter DC-DC dasar terdiri dari energi yang ditransfer dari beban ke perangkat penyimpanan energi seperti induktor atau kapasitor melalui sakelar seperti transistor atau dioda. Mereka dapat digunakan sebagai regulator tegangan linier atau regulator mode sakelar. Dalam regulator tegangan linier, tegangan basis transistor digerakkan oleh rangkaian kontrol untuk mendapatkan tegangan keluaran yang diinginkan. Dalam regulator mode sakelar, transistor digunakan sebagai sakelar. Dalam konverter step down atau konverter buck, ketika sakelar ditutup, induktor memungkinkan arus mengalir ke beban dan ketika sakelar dibuka, induktor memasok energi yang tersimpan ke beban.
3 Kategori Konverter DC ke DC
- Pengonversi uang
- Tingkatkan konverter
- Konverter penguat uang
Pengonversi Buck: Konverter uang digunakan untuk mengubah tegangan input tinggi menjadi tegangan output rendah. Dalam konverter ini arus keluaran kontinu memberikan riak tegangan keluaran yang lebih sedikit.
Meningkatkan Pengonversi: Konverter penguat digunakan untuk mengubah tegangan input yang lebih rendah menjadi tegangan output yang lebih tinggi. Di konverter langkah naik atau konverter penguat, ketika sakelar ditutup, beban mendapat suplai tegangan dari kapasitor yang mengisi melalui arus yang melewati induktor dan ketika sakelar terbuka, beban mendapat suplai dari tahap input dan induktor.
Pengonversi Buck Boost: Dalam konverter buck boost, output dapat dipertahankan lebih tinggi atau lebih rendah, yang bergantung pada tegangan sumber. Ketika tegangan sumber tinggi maka tegangan keluaran rendah dan tegangan sumber rendah maka tegangan keluaran tinggi.
Meningkatkan Pengonversi
Di sini detail singkat dari konverter boost dibahas di bawah ini
Boost Converter adalah konverter sederhana. Ini digunakan untuk mengubah tegangan DC dari level yang lebih rendah ke level yang lebih tinggi. Boost Converter juga disebut konverter DC ke DC. Boost Converters (DC-DC Converters) dikembangkan pada awal 1960-an. Konverter ini dirancang menggunakan perangkat switching semikonduktor.
- Tanpa menggunakan Boost Converter: Dalam perangkat sakelar semikonduktor, tegangan akses sirkuit yang diatur Linear (sirkuit yang diatur daya DC) dari catu input yang tidak diatur (catu daya AC) dan karena ini ada kehilangan daya. Kehilangan daya sebanding dengan penurunan tegangan.
- Menggunakan Pengonversi Boost: Dalam perangkat switching, konverter mengubah tegangan input AC atau DC yang tidak diatur menjadi tegangan output DC yang diatur.
Sebagian besar pengonversi Boost digunakan di perangkat SMPS. SMP dengan akses suplai input dari listrik AC, tegangan input diperbaiki dan disaring menggunakan kapasitor dan penyearah.
Prinsip Kerja Pengonversi Boost:
Perancang rangkaian tenaga listrik kebanyakan memilih konverter mode boost karena tegangan keluaran selalu tinggi jika dibandingkan dengan tegangan sumber.
- Pada rangkaian power stage ini dapat beroperasi dalam dua mode Continuous Conduction Mode (CCM).
- Mode Konduksi Terputus (DCM).
1. Mode Konduksi Berkelanjutan:
Boost Converter Continuous Conduction Mode
Mode Pengalihan Kontinu Konverter Boost dibangun dengan komponen yang diberikan yaitu induktor, kapasitor dan sumber tegangan input dan satu perangkat switching. Dalam induktor ini bertindak sebagai elemen penyimpan daya. Sakelar konverter penguat dikendalikan oleh PWM (modulator lebar pulsa). Ketika sakelar ON, energi dikembangkan di induktor dan lebih banyak energi dikirim ke output. Dimungkinkan untuk dikonversi kapasitor tegangan tinggi dari sumber input tegangan rendah. Tegangan masukan selalu lebih besar dari tegangan keluaran. Dalam mode konduksi kontinu, arus dinaikkan sehubungan dengan tegangan input.
2. Mode Konduksi Terputus:
Boost Converter Mode Kondisi Terputus
Rangkaian mode konduksi terputus dibangun dengan induktor, kapasitor, perangkat switching, dan sumber tegangan input . Induktor adalah elemen penyimpan daya yang sama dengan mode konduksi kontinu. Dalam mode terputus-putus, ketika sakelar ON, energi dikirim ke induktor. Dan jika sakelar OFF beberapa periode waktu, arus induktor mencapai nol saat siklus switching berikutnya aktif. Kapasitor keluaran sedang diisi dan dikosongkan sehubungan dengan tegangan masukan. Tegangan keluaran lebih kecil dibandingkan dengan mode kontinu.
Keuntungan:
- Memberikan tegangan keluaran tinggi
- Siklus tugas operasi rendah
- Tegangan rendah pada MOSFET
- Tegangan keluaran dengan distorsi rendah
- Kualitas bentuk gelombang yang baik bahkan frekuensi garis ada
Aplikasi:
- Aplikasi otomotif
- Aplikasi penguat daya
- Aplikasi kontrol adaptif
- Sistem tenaga baterai
- Elektronik Konsumen
- Aplikasi Komunikasi Sirkuit Pengisian Baterai
- Di pemanas dan tukang las
- Penggerak motor DC
- Sirkuit koreksi faktor daya
- Sistem arsitektur daya terdistribusi
Contoh Kerja konverter DC-DC
Menyajikan di sini rangkaian konverter DC-DC sederhana untuk memberi daya pada berbagai rangkaian yang dioperasikan DC. Ini dapat menyediakan catu daya DC hingga 18 volt DC. Anda cukup memilih tegangan keluaran dengan mengubah nilai dioda Zener ZD. Sirkuit memiliki pengaturan tegangan dan arus.
Komponen Sirkuit:
- Sebuah LED
- Baterai 18V
- Dioda zener yang digunakan sebagai pengatur tegangan
- Transistor yang berfungsi sebagai sakelar.
Sistem Bekerja:
Tegangan input untuk rangkaian diperoleh dari catu daya berbasis transformator 18 volt 500 mA. Anda juga dapat menggunakan tegangan input dari baterai. DC 18 volt dari catu daya diberikan ke kolektor dan basis transistor daya Medium BD139 (T1). Resistor R1 membatasi arus basis T1 sehingga tegangan keluaran akan diatur arus.
Dioda Zener ZD mengatur tegangan keluaran. Pilih nilai Zener yang sesuai untuk memperbaiki tegangan keluaran. Misalnya, jika dioda Zener adalah 12 volt, rangkaian menghasilkan 12 volt DC pada keluaran. Diode D1 digunakan sebagai pelindung polaritas. LED memberikan status daya. Di sini kami telah menggunakan konverter DC-DC dalam mode linier di mana tegangan basis ke transistor dikontrol untuk mendapatkan output yang diinginkan, tergantung pada tegangan dioda Zener.
Saya harap Anda telah memahami dengan jelas topik jenis konverter DC-DC dan jenisnya. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik ini atau tentang proyek listrik dan elektronik, tinggalkan komentar di bawah.
