ממירי מתח DC

אם כבר מדברים על המרת אנרגיה חשמלית, אפשר להיזכר בשנאים שונים, גנרטורים, ספקי כוח למכשירי חשמל ביתיים שונים, מטענים לגאדג'טים אלקטרוניים, ממירי ריתוך ואפילו תחנות כוח גרעיניות. בכל המקרים, הטרנספורמציה של אנרגיה חשמלית מתרחשת בצורה כזו או אחרת. אנו יכולים לומר שבחיי היומיום אנו מוקפים בסוגים שונים של ממירים חשמליים וקשה לדמיין את היעדרם המוחלט בעולם המודרני.

ממירי DC/DC הפכו נפוצים במיוחד בעשרים השנים האחרונות. זאת בשל ההתפתחות המהירה של תעשיית המוליכים למחצה והאלקטרוניקה בכלל.

ממירי פולסים בתדר גבוה כמעט נדחקו מהשוק על ידי ספקי כוח שנאים בתדר נמוך, שניתן למצוא כעת רק בטלוויזיות ישנות ובמכשירים עתיקים אחרים או בחלק ממגברי אודיו מודרניים.

לשנאי (או המשנק) בתדר גבוה יש גודל קטן בהרבה משנאי ברזל בתדר נמוך שנועד לפעול מרשת של 50-60 הרץ, וזו הסיבה שהמיתוג של ספקי כוח הוא כל כך קומפקטי.כך או אחרת, ממירי DC/DC עדיין מכילים שנאי (או משנק) בעיצובם, אבל זה בכלל לא שנאי כל כך כבד ורועש.

מגוון ממירי DC-DC המודרניים (כלומר, מה שנקרא ממירי מתח DC-DC) הוא רחב למדי. בואו נסתכל מקרוב על מה הם בדיוק ממירי DC-DC.

1. מתמר מיניאטורי מתכוונן

ממיר קטן זה בגודל 43 מ"מ x 21 מ"מ ודגמים דומים מתומחרים ב-$1 או יותר בשווקים הסיניים. מופע זה מריץ שבב LM2596, וניתן להתאים את פרמטרי הפלט שלו. מתח DC בטווח של 4.5 עד 40 וולט מופעל על הכניסה, ומתקבל מתח DC של 1.3 עד 35 וולט במוצא.

הזרם המקסימלי שניתן לקבל מממיר זה הוא 3 אמפר, אך במקרה זה נדרש גוף קירור, אם משתמשים בממיר ללא גוף קירור, הזרם הממוצע לא יעלה על 2 אמפר. היעילות של ממיר כזה יכולה להגיע ל-92%.

ממיר זה מורכב לפי טופולוגיית ממיר באק וכל מרכיביו העיקריים גלויים על הלוח: קבלי כניסה ויציאה, חנק, דיודת שוטקי, נגד ויסות והמיקרו-מעגל עצמו באריזת TO-263-5. הסכימה שלמעלה אינה מציגה נגד קיצוץ, אבל יש אחד על הלוח.

ללא הנגד הזה, המעגל לא ייתן יותר מ-5 וולט ביציאה, אבל אם המשוב לא יוסר ישירות מקבל המוצא של המסנן, אלא דרך מחלק מתח שזה עתה הורכב כאן באמצעות נגד ויסות זה, אתה יכול להרחיב באופן משמעותי את טווח מתח המוצא כפי מיושם בלוח זה.

היקף הממירים הללו מוגבל רק על ידי הדמיון של היזם. כאן תוכלו להפעיל את הנוריות ולהטעין מכשירים ניידים שונים ועוד הרבה יותר.

ישנם גם ממירי בוסט מסוג זה, העשויים לפי טופולוגיה של ממיר הולך וגדל (מגביר).

בתמונה למעלה (לוח אדום) ממיר בוסט מתכוונן בהספק מרבי של עד 150 וואט (נדרש קירור נוסף), שהכניסה שלו ניתנת להספק מ-10 עד 30 וולט, וביציאה מ-12 עד 35 וולט.

כמו בדוגמה הקודמת, לממיר זה יש נגד ויסות במוצא, שאחראי על קבלת הערך הרצוי של מתח המוצא. שבב הבקרה ממוקם בגב הלוח. הלוח עצמו בגודל 65 מ"מ על 35 מ"מ. המחיר של ממיר כזה גבוה פי 3 מהדוגמה הקודמת.

2. ספק כוח עמיד למים

לספק כוח זה יש בית מחוספס, עמיד למים, יצוק מלא אפוקסי, המאפשר להשתמש בו הן בהובלה והן בכל ציוד אחר שבו נדרשות אמינות ובטיחות. למהפך יש הגנה מפני מתח יתר, מתח יתר, קצר חשמלי ועומס יתר.

טווח מתחי הכניסה של הדגמים השונים הוא רחב מאוד ובדוגמה זו בין 9 ל-24 וולט, בעוד שהיציאה היא 24 וולט בזרם מרבי של 5 אמפר (בדוגמה זו). גודל הקופסה בתמונה הוא 75 מ"מ x 75 מ"מ, הגובה הוא 31 מ"מ. המחיר של ממירים כאלה הוא כ-10 - 50 דולר, תלוי בקיבולת.

ממירים מסוג זה מיוצרים להספק בין 15 ל-360 וואט, למתחי כניסה עד 60 וולט ולמתחי מוצא בין 5 ל-48 וולט. הם גם נפוצים למדי בשווקים רבים.

3. החלף מתח DC למארז

בדרך כלל, ספקי כוח אלה מיוצרים בהתאם למעגל מיתוג פליבק, דחיפה או חצי גשר. הם זמינים עבור מתחי כניסה מ-19 עד 72 וולט ומעלה, והמוצא הוא בדרך כלל 5 עד 24 וולט. הספק של ממירים מסוג זה יכול להגיע ל-1000 וואט. גדלי מארז מ-78 מ"מ x 51 מ"מ x 28 מ"מ עד 295 מ"מ x 127 מ"מ x 41 מ"מ.

ספקי כוח אלה זמינים מיצרנים רבים ויכולים לעלות עד כמה מאות דולרים. לעתים קרובות מכשירים כאלה משמשים להפעלת רצועות LED. יש להם את היכולת לכוונן עדין את מתח המוצא ויש להם הגנת עומס יתר.

קיימים בשוק דגמים דומים של ממירים המופעלים ישירות מרשת זרם החילופין, מה שנקרא ממירי AC-DC, אך שם, לעומת זאת, מתח הרשת מתוקן קודם, מסונן, כלומר נעשה קבוע ורק לאחר המרתו באמצעות המרה ותיקון בתדר גבוה סטנדרטי למתח קבוע ברמה אחרת, נמוכה יותר, כלומר, השתמשו שוב במודול ממיר DC-DC.

בניגוד לממירים אחרים, לממירים המופעלים על ידי רשת זרם חילופין יש בהכרח בידוד גלווני של הפיתול המשני של שנאי הדופק בתדר גבוה מהראשוני... ככלל, לולאת המשוב ביחידות כאלה מבודדת באמצעות מצמדים אופטו... למען ההגינות, יש לציין כי יחידות בעלות הספק נמוך מסוג זה זמינות גם בעיצוב ללא מסגרת.

4. ממיר DC-DC להרכבת PCB

ספקי הכוח המיניאטוריים הללו נעים בהספק בין 0.25 ל-100 וואט. הם מאפשרים מגוון מתחי כניסה: 3-3.6V, 4.5-9V, 9-18V, 13-16.6V, 9-36V, 18-36V, 18-72V, 36-72V ו-36-75V.בהתאם ליצרן, טווחי מתח האספקה ​​עשויים להשתנות. ממירים מסוימים מאפשרים התאמה של מתח המוצא והצבת המכשיר במצב המתנה. טווח מתח המוצא הסטנדרטי של הבלוקים: 5V, 12V, 15V.

ממירי DC-DC להרכבת PCB מבודדים חשמלית (1500V), והטמפרטורה המקסימלית המותרת יכולה להגיע ל-90 מעלות צלזיוס. המעניינים ביותר למפתחים הם ממירים בהספק של 3 וואט. העלות של ממירים כאלה משתנה מיחידות לעשרות דולרים.

כל ממירי המיתוג התעשייתי המודרניים DC-DC תדר הפעולה הוא מעל 50kHz ומגיע ל-300kHz. הצהרה זו נכונה עבור שנאי פולסים ומשנקי פריט, שכן ליבות פריט משמשות בכל מקום עבור השנאים והמשנקים המשמשים בממירים המתוארים.

IC מיתוג ממיר ייעודי תעשייתי יש לעתים קרובות מאוד תדר מוגדר בקפדנות שהוא תמיד מעל 50 קילו-הרץ. אם נעשה שימוש בבקר PWM, התדר המתאים נקבע על ידי רכיבים חיצוניים.