32
elektrotechnika l energetika l měření a regulace
80 %, znamená to, že se 20 % ztratí v podobě tepla, které se uvolňuje hlavně na
tranzistoru a cívce. Je však důležité vědět, že účinnost není konstantní hodnotou a závisí na provozních podmínkách
měniče, hlavně na napájecím napětí, výstupním napětí a zatěžovacím proudu.
I přes řadu výhod mají měniče napětí také nevýhodu – rušení. Vzhledem ke své
konstrukci a principu fungování není výstupní napětí měniče dokonale konstantní. To může být problém, pokud potřebujeme napájet systém, který vyžaduje
dokonale konstantní napětí. V takovém
případě je třeba na výstupu měniče umístit filtr RC.
Měniče napětí mohou být díky svým malým rozměrům a vysoké účinnosti použity
v podstatě kdekoli. Při navrhování jakéhokoli zařízení stojí za to si zvolit právě prvky tohoto typu.
Měnič napětí – jak funguje?
d
Měnič napětí je impulsní prvek, který zjednodušeně řečeno snižuje napětí díky jeho
přepínání (střídavé zapínání a vypínání).
Tento proces je natolik rychlý, že neruší
provoz napájeného zařízení nebo systému. Ovládacím prvkem tohoto přepínání
v DC/DC měničích je nejčastěji tranzistor
MOSFET. Aby se však na výstupu zařízení
objevilo konstantní napětí, jsou zapotřebí
další komponenty, jako jsou kondenzátory a cívka (tlumivka). Zatímco kondenzátory zde fungují výhradně jako filtry, indukční prvek je navržen tak, aby
uchovával energii v době, kdy je zařízení
v provozu, a poté ji vrátil. Kromě toho musí být do obvodu měniče vložena křemíková dioda, která kontroluje směr proudícího proudu.
Měniče napětí:
typy
d
Na trhu existuje několik typů měničů napětí, z nichž k nejoblíbenějším patří:
• step-down měnič (buck)
– snižující napětí,
• step-up měnič (boost)
– zvyšující napětí,
• step-up/down měnič (SEPIC)
– zařízení může zvyšovat
i snižovat vstupní napětí.
Měnič napětí OKY3497-4
d
Kromě toho existují i další konstrukce, nejzajímavější z nich jsou:
• forward převodník (propustný měnič)
– druh DC/DC měniče založeného na
transformátoru. Jedná se o jednotaktní
prvek – energie odebírána ze zdroje je
přenášena na výstup v reálném čase.
Díky použití transformátoru umožňuje
napáječ typu forward galvanicky
oddělit vstup a výstup. Propustné
měniče se používají v impulsních
napájecích zdrojích, jejichž výkon n
epřekračuje několik set wattů,
a v invertorových svářečkách.
inzerce
Inspirace pro vaše IT projekty
Srovnání podnikových aplikací
Přehled dodavatelů IT řešení
• flyback převodník (blokující měnič)
– druh DC/DC měniče, ve kterém
bylo
také použito galvanické oddělení
vstupu a výstupu.
Jedná se o dvoutaktní zařízení,
v prvním taktu se energie hromadí
v magnetickém poli cívky, a poté se ve
druhém taktu vrací. Tyto typy systémů
se používají hlavně v impulzních
napájecích zdrojích s malým výkonem.
Měnič napětí:
na co se zaměřit při výběru?
d
Výběr vhodného měniče závisí hlavně na
navrhovaném zařízení. Pokud chcete navrhnout malé přenosné zařízení, zvažte
použití měničů v miniaturní verzi. U většího zařízení můžete použít měniče větších rozměrů s vestavěným chladičem
pro snadnější odvod tepla. Kromě toho je
třeba určit typ měniče, který potřebujete
– step-up, step-down nebo step-up/down.
Pokud chcete mít co nejmenší ztráty
energie, zvažte použití měničů napětí
s nejvyšší možnou účinností. Účinnost tohoto typu zařízení je standardně v rozmezí 80–95 %. Kromě toho pamatujte také na
základní parametry měniče, jako jsou: maximální výstupní proud, rozsah výstupního
napětí a rozsah vstupního napětí.
p
Kalendář IT konferencí a seminářů
Tematické seriály GDPR, eIDAS, Industry 4.0...
Při výběru IT řešení
nespoléhejte jen na štěstí
T + T Technika a trh 5/2021
Text připravila společnost
Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
www.tme.eu