מקור: עלי באזי, המחלקה להנדסת חשמל, אוניברסיטת קונטיקט, סטורים, CT.
ממירי Boost מספקים פתרון רב-תכליתי להגברת מתחי DC ביישומים רבים שבהם יש להגדיל מתח DC ללא צורך להמיר אותו ל- AC, באמצעות שנאי ולאחר מכן לתקן את יציאת השנאי. ממירי Boost הם ממירי מדרגה המשתמשים בגרם כהתקן אחסון אנרגיה התומך בפלט עם אנרגיה נוספת בנוסף למקור הקלט DC. זה גורם למתח היציאה להגביר.
מטרת הניסוי הזה היא לחקור מאפיינים שונים של ממיר דחיפה. יכולת השלב של הממיר תיצפה במצב הולכה רציף (CCM) שבו זרם המשרן אינו אפס. ייעשה שימוש בפעולת לולאה פתוחה עם יחס חובה קבוע באופן ידני. הערכה של יחסי הקלט-פלט תיבחן.
ממיר האצה מסתמך על אנרגיה המאוחסנת במשרן, L, כדי לספק אנרגיה לצד הפלט שבו העומס נתמך, בנוסף למקור DC להיות מקור האנרגיה העיקרי. הרעיון העיקרי מאחורי פעולת ממיר דחיפה הוא כי משרן יהיה להפוך את קוטביות המתח שלה כדי לשמור על זרימת הזרם. כפי שמוצג ב Fig. 1(a) עבור מעגל ממיר דחיפה פשוטה, כאשר המתג מופעל עבור מחזור חובה D של תקופת המיתוג T, מתח משרן VL מצטבר. כאשר המתג כבוי, זרם המשרן צריך להמשיך לזרום ולכן קוטביות המתח של המשרן תתהפך כדי להוסיף למתח הכניסה Vב-.
עם זאת, כאשר המתג מופעל, העומס קצר ומתח היציאה הוא אפס, אשר אינו רצוי. לכן, דיודה חוסמת מתווספת בצד הפלט כפי שמוצג ב- Fig. 1(b) כדי למנוע קצר בעומס. דיודה זו עדיין אינה פותרת את בעיית העומס ואינה רואה מתח כאשר המתג מופעל, ולכן קבל נוסף כפי שמוצג ב- Fig. 1(c) כדי לספק לעומס את הזרם הדרוש במהלך התקופה שבה המתג מופעל. שים לב שכאשר המתג מופעל, הדיודה כבויה (מוטה לאחור) ולהיפך. מתח היציאה הממוצע קשור אפוא למתח הכניסה כמו:
איור 1. שלבים לבניית ממיר האצה
ככל שניסוי זה מתקדם, יוצגו כי מתח היציאה הממוצע עולה ככל שמחזור החובה, D, גדל. זה נכון שכן מתח היציאה ליחסי מתח הכניסה הוא יחסי הפוך ל-D, ולכן מתח היציאה ו- D יש מתאם חיובי.
שים לב שהמשוואה המוצגת היא עבור ממיר האצה אידיאלי, ועשויה להיראות כאילו D = 1 יניב מתח יציאה אינסופי, אך זה לא נכון. במציאות, אלמנטים טפשיים והתנגדות בממיר דחיפה לגרום D להיות מוגבל סביב 70-80% ולאחר מכן השפעות טפשיות להתחיל לשלוט על פעולת המעגל ולגרום ירידות מתח משמעותיות. בשלב כזה, מתח היציאה מתחיל לרדת ככל ש- D עולה. עם תדרי מיתוג גבוהים יותר, אדווה המתח בפלט תקטן מכיוון שזמן הטעינה והפירוק של המתח הקבלי יתקצר משמעותית עם ירידה בתדר המיתוג.
שימו לב: ניסוי זה נועד להגביל את מתח היציאה להיות פחות מ 50V DC. השתמש רק ביחסי חובה, תדרים, מתח כניסה או עומסים הניתנים כאן.
ניסוי זה ישתמש בלוח הממיר DC-DC המסופק על ידי HiRel Systems. http://www.hirelsystems.com/shop/Power-Pole-Board.html
מידע על פעולת הלוח ניתן למצוא בסרטון אוספים זה "מבוא ללוח HiRel".
ההליך המוצג כאן חל על כל מעגל ממיר האצה פשוט שניתן לבנות על לוחות פרוטו, לוחות לחם או מעגלים מודפסים.
1. הגדרת לוח:
איור 2. להגביר את מעגל הממיר
2. התאמת יחס החובה ותדירות המיתוג
3. להגביר את בדיקת ממיר עבור קלט משתנה
4. להגביר את בדיקת ממיר עבור יחס חובה משתנה
5. להגביר את בדיקת ממיר עבור תדר מיתוג משתנה
יחסי מתח היציאה-כניסה של ממיר ההאצה פרופורציונליים למחזור החובה במובן זה ש- D גבוה יותר יניב מתחי יציאה גבוהים יותר עבור מתח כניסה נתון. אם מתח הכניסה הוא Vבומתח היציאה הוא Vהחוצה, V החוצה/Vב= 1/(1-D),כאשר 0≤D≤ 100%. לכן, עבור מתח כניסה של 10 V, Vהחוצה≈ 12.5 V עבור D = 20%, Vהחוצה≈ 16.67 V עבור D= 40%, ו Vהחוצה≈ 25 V עבור D = 60%.
עם זאת, מתח היציאה יהיה נמוך מהצפוי מהקשר האידיאלי, שהוא ליניארי עם יחס החובה. הסיבה העיקרית היא כי מודל הממיר האידיאלי שממנו Vהחוצה/ Vביחסים לא לוקח בחשבון אי אידיאליות וירידות מתח בממיר. תיאורטית, כמו D→100%, V→∞; למעשה, מגבלה תיאורטית על יכולת ההגברה היא סביב 3-4x מתח הכניסה, ולאחר רמה מסוימת של D, מתח היציאה של הממיר מתחיל לרדת ולא להיות מוגבר בשל אלמנטים טפיליים ולא אידיאליים בממיר אמיתי.
ממירי דחיפה נפוצים מאוד ביישומים פוטו-וולטאיים סולאריים שבהם מתח הכניסה מהפאנל הסולארי משתנה עם תנאי מזג האוויר והאנרגיה הסולארית הזמינה, וממיר דחיפה תמיד יכול להגביר ממתח פאנל PV. תיקון גורם כוח כדי לשפר את איכות החשמל כפי שניתן לראות מרשת השירות עם עומסים אלקטרוניים כוח אשר עשוי לדרוש כוח תגובתי משמעותי, למשל מנועים, הוא יישום מרכזי נוסף של ממירי האצה.
Skip to...
Videos from this collection:
Now Playing
Electrical Engineering
56.1K Views
Electrical Engineering
144.2K Views
Electrical Engineering
14.8K Views
Electrical Engineering
12.4K Views
Electrical Engineering
21.0K Views
Electrical Engineering
13.2K Views
Electrical Engineering
20.0K Views
Electrical Engineering
23.3K Views
Electrical Engineering
17.3K Views
Electrical Engineering
17.8K Views
Electrical Engineering
23.2K Views
Electrical Engineering
11.5K Views
Electrical Engineering
6.8K Views
Electrical Engineering
21.5K Views
Electrical Engineering
14.1K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved