Конверторы. DC – DC преобразователи
В общем случае под DC – DC преобразователем (конвертором) понимают устройство, обеспечивающее преобразование напряжение постоянного тока в другое напряжения этого же тока. При этом процесс такого превращения определенными потерями или накоплением энергии внутри DC – DC преобразователя. Имеется много различных типов преобразователей, отличающихся между собой не только по функциональным при знакам, но и по стоимости, надежности, сложности и экономичности.
DC – DC преобразователи предназначены для получения постоянного напряжения одного уровня из входного постоянного напряжения другого уровня. DC – DC преобразователи имеют несколько принципиальных особенностей:
гальваническое разделение входа и выхода (гальваническая развязка);
вход и выход гальванически неразделен;
возможность одновременного получения нескольких выходных напряжений.
Гальваническая развязка в силовой части осуществляется трансформатором, который, кроме данной функции - полезной, а часто и необходимой, позволяет легко получить самые различные уровни выходных напряжений. Особенность работы преобразовательной схемы с трансформатором заключается в том, что на транзисторах и диодах не появляются недопустимые напряжения, через них не проходят чрезмерные токи, даже если выходное напряжение многократно превосходит входное или значительно ниже его.
В данной случае рассмотрены DC – DC преобразователи электрической энергии в электрическую, содержащие набор компонентов (рис. 8.1). Топология схемы преобразователя, а следовательно связи, между его компонентами определяются характером передачи энергии. Легко видеть, что в указанный компонент входят дроссель, конденсатор, трансформатор, транзистор (управляемый ключ) и диод. Резистор намеренно исключен, поскольку его наличие привело бы к нежелательным потерям энергии.
В качестве силовых полупроводниковых элементов DC – DC преобразователей обычно используются быстродействующие диоды, биполярные и полевые (МДП-) транзисторы, а также запираемые (по управляющему электроду) тиристоры.
Рисунок 8.1 – Компоненты DC – DC преобразователей постоянного напряжения