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