طرق مختلفة لتحويل الجهد DC إلى DC

طرق مختلفة لتحويل الجهد DC إلى DC

دي سي مزود الطاقة يستخدم في معظم الأجهزة التي تتطلب جهدًا ثابتًا. DC تعني التيار المباشر ، حيث يكون التدفق الحالي أحادي الاتجاه. يمكن ألا تكون عملية تحويل التيار المستمر عبارة عن محولات DC. حاملات الشحن في التيار المستمر تسافر في اتجاه واحد. الخلايا الشمسية والبطاريات و المزدوجات الحرارية هي مصادر امدادات التيار المستمر. يمكن أن ينتج جهد التيار المستمر مقدارًا معينًا من الكهرباء الثابتة ، والتي تصبح ضعيفة عندما يسافر لفترة أطول. يمكن لجهد التيار المتردد من المولد تغيير قوتهم عندما ينتقلون عبر محول.



محولات DC - محول 24V DC إلى 9V DC

24V DC إلى 9V DC محول

مصدر طاقة التيار المتردد هو تيار متناوب ، يتغير فيه الجهد على الفور بمرور الوقت. في تزويد التيار المتردد ، تغير حاملات الشحن اتجاهها بشكل دوري. يستخدم مصدر التيار المتردد كتيار منفعة لاحتياجات الأسرة. هذه الأداة يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر باستخدام دارة تتكون من محول ومقوم وفلتر. وبالمثل ، يتم تصعيد جهد التيار المستمر أو تصعيده إلى الجهد المطلوب باستخدام مثل هذه الدوائر.






يتم تحويل تيار التيار المتردد هذا إلى تيار مستمر باستخدام دائرة تتكون من محول ومعدل ومرشح. وبالمثل ، يتم تصعيد جهد التيار المستمر أو تصعيده إلى الجهد المطلوب باستخدام مثل هذه الدوائر.

تحويل DC-DC

يأخذ محول DC إلى DC الجهد من مصدر DC ويحول جهد الإمداد إلى مستوى جهد DC آخر. يتم استخدامها لزيادة أو خفض مستوى الجهد. يشيع استخدامها في السيارات وأجهزة الشحن المحمولة ومشغلات DVD المحمولة. تحتاج بعض الأجهزة إلى مقدار معين من الجهد لتشغيل الجهاز. يمكن أن تؤدي الكثير من الطاقة إلى تدمير الجهاز أو قد لا تتمكن الطاقة الأقل من تشغيل الجهاز. يأخذ المحول الطاقة من البطارية ويخفض مستوى الجهد ، وبالمثل يقوم المحول بزيادة مستوى الجهد. على سبيل المثال ، قد يكون من الضروري التنحي عن طاقة بطارية كبيرة من 24 فولت إلى 12 فولت لتشغيل الراديو.



يأخذ المحول الطاقة من البطارية ويخفض مستوى الجهد ، وبالمثل يقوم المحول بزيادة مستوى الجهد. على سبيل المثال ، قد يكون من الضروري التنحي عن طاقة بطارية كبيرة من 24 فولت إلى 12 فولت لتشغيل الراديو.

التحويل الإلكتروني

تستخدم محولات DC إلى DC في الدوائر الإلكترونية تقنية التبديل. يعمل محول DC-DC في وضع التبديل على تحويل مستوى جهد التيار المستمر عن طريق تخزين طاقة الإدخال مؤقتًا ثم إطلاق تلك الطاقة عند خرج جهد مختلف. يتم التخزين إما في مكونات المجال المغناطيسي مثل مغو أو المحولات أو مكونات المجال الكهربائي مثل المكثفات. طريقة التحويل هذه يمكن أن تزيد أو تنقص مستوى الجهد.


تحويل التحويل هو أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من تنظيم الجهد الخطي ، والذي يبدد الطاقة غير المرغوب فيها كحرارة. تقلل الكفاءة العالية لمحول الوضع المحول من تبديد الحرارة المطلوب وتزيد من قدرة تحمل بطارية المعدات المحمولة. زادت الكفاءة بسبب استخدام قوة FETs ، والتي تكون قادرة على التبديل بشكل أكثر كفاءة مع خسائر تحويل أقل عند ترددات أعلى من الترانزستورات ثنائية القطب ذات القدرة وتستخدم دوائر محرك أقل تعقيدًا. يتم إجراء تحسين آخر في محولات DC-DC عن طريق استبدال الصمام الثنائي دولاب الموازنة مع التصحيح المتزامن باستخدام FET للطاقة ، والتي تكون 'عند المقاومة' أقل بكثير ، مما يقلل من خسائر التبديل.

زادت كفاءة المحول بسبب استخدام الطاقة FETs ، والتي تكون قادرة على التبديل بشكل أكثر كفاءة مع خسائر تحويل أقل عند ترددات أعلى من ترانزستورات الطاقة ثنائية القطب واستخدام دوائر محرك أقل تعقيدًا. يتم إجراء تحسين آخر في محولات DC-DC عن طريق استبدال الصمام الثنائي دولاب الموازنة مع التصحيح المتزامن باستخدام FET للطاقة ، والتي تكون 'عند المقاومة' أقل بكثير ، مما يقلل من خسائر التبديل.

تم تصميم معظم محولات DC-DC للتحرك بشكل أحادي ، من الإدخال إلى الإخراج. ولكن يمكن تصميم طبولوجيا منظم التبديل للتحرك بشكل ثنائي الاتجاه عن طريق استبدال جميع الثنائيات بتصحيح نشط يتم التحكم فيه بشكل مستقل. على سبيل المثال ، في الكبح المتجدد للمركبات ، حيث يتم توفير الطاقة للعجلات أثناء القيادة ، ولكن يتم تزويدها بالعجلات عند الكبح. ومن ثم فإن التحويل ثنائي الاتجاه مفيد.

التحويل المغناطيسي

في محولات DC-DC هذه ، يتم تخزين الطاقة وإطلاقها بشكل دوري من مجال مغناطيسي في محث أو محول في نطاق تردد من 300 كيلو هرتز إلى 10 ميجا هرتز. من خلال ضبط دورة العمل لجهد الشحن ، يمكن التحكم في كمية الطاقة المنقولة إلى الحمل بسهولة أكبر ، من خلال هذا التحكم يمكن أيضًا تطبيقه على تيار الإدخال أو تيار الخرج أو للحفاظ على طاقة ثابتة. يمكن أن يوفر المحول المعتمد على المحولات عزلًا بين المدخلات والمخرجات.

بشكل عام ، يشير محول DC-DC إلى محولات التحويل الموضحة التالية. هذه الدوائر هي قلب مصدر الطاقة بتبديل الوضع. الموضح أدناه هو الدوائر الأكثر استخدامًا.

محولات غير معزولة

تستخدم المحولات غير المعزولة عندما يكون التغيير في الجهد صغيرًا. تشترك أطراف الإدخال والإخراج في أرضية مشتركة في هذه الدائرة. فيما يلي الأنواع المختلفة من المحولات في هذه المجموعة.

العيب هو أنه لا يمكن توفير الحماية من الفولتية العالية ولديه المزيد من الضوضاء.

محول تنحى (باك)

يتم استخدام دائرة تنحى لتوليد جهد أقل من الدخل. ويسمى أيضا باك. القطبية هي نفسها كما في الإدخال.

محول باك

محول باك

محول Step-Up (Boost)

يتم استخدام دائرة تصعيد لتوليد جهد أعلى من جهد الدخل. يطلق عليه دفعة. القطبية هي نفسها كما في الإدخال.

دفعة تحويل

دفعة تحويل

محول باك بوست

في محول باك بوست ، يمكن زيادة أو تقليل جهد الخرج من جهد الدخل. إنه يعمل إما على زيادة الجهد أو عكسه. الاستخدام الشائع لهذا المحول هو عكس القطبية.

ديك: يشبه هذا النوع من المحولات محول Buck-Boost. الفرق هو اسمها ، الذي سمي على اسم سلوبودان كوك ، الرجل الذي صنعها.

مضخة الشحن: يستخدم هذا المحول لزيادة الجهد أو خفضه في التطبيقات ذات الطاقة المنخفضة.

محولات معزولة

هذه المحولات لها فصل بين طرفي الإدخال والإخراج. لديهم خصائص جهد عزل عالية. يمكنهم منع الضوضاء والتداخل. هذا يسمح لهم بإنتاج مصدر أنظف للتيار المستمر. يتم تصنيفها إلى نوعين.

محول Flyback

يعمل هذا المحول بشكل مشابه لمحول Buck-boost الخاص بالفئة غير المعزولة. الفرق هو أنه يستخدم محولًا لتخزين الطاقة بدلاً من المحرِّض.

محول Flyback

محول Flyback

تحويل إلى الأمام

سيستخدم هذا المحول المحول لإرسال الطاقة ، بين المدخلات والمخرجات في خطوة واحدة.

عمل محول DC

يأخذ محول DC-DC الأساسي التيار ويمرره عبر عنصر تبديل ، والذي يحول إشارة التيار المستمر إلى إشارة موجة مربعة تيار متردد. تمر هذه الموجة بعد ذلك عبر مرشح آخر يعيدها إلى إشارة DC للجهد المطلوب.

مزايا محول التيار المستمر

  • يمكن تقليل مساحة البطارية عن طريق تقليل جهد الدخل المتاح أو زيادته.
  • يمكن تشغيل الجهاز عن طريق المخالفة أو زيادة الجهد المتاح. وبالتالي منع تلف الجهاز أو عطله.

آمل أن تكون قد فهمت الموضوع بوضوح - طرق مختلفة لتحويل جهد التيار المستمر إلى تيار مستمر وأنواعها. إذا كان لديك أي استفسارات حول هذا الموضوع أو حول المشاريع الكهربائية والإلكترونية اترك التعليقات أدناه.