מייצבים ממותגים באופן פעולה של זרם רציף Continuous Conducting Mode

1. מייצבים ממותגים באופן פעולה של זרם רציף Continuous Conducting Mode מייצב ממותג מסוג Buck Step-Down מייצב ממותג מסוג Boost Step-Up מייצב ממותג מסוג Buck-Boost FlyBack-

2. 1 IL S Vout IR Vin IC 2 R R C L IIN 1 IL S Vout IR Vin I1 IC 2 R R T1 C מפסק S במצב 1 משך זמן-T1 IIN 1 IL S Vout IR Vin I2 IC 2 R R T2 C מפסק S במצב 2 משך זמן-T2 מייצב ממותג מסוג Buck Step-Down L עבור מייצב ממותג מסוג Step-Down מתח העומס Vout נמוך תמיד ממתח הכניסה Vin הסבר פעולת המעגל המפסק משנה מצב בצורה מחזורית, זמן המחזור T בכל מחזור למפסק שני מצבי פעולה המפסק S נימצא במצב 1 משך זמן T1 המפסק S נימצא במצב 2 משך זמן T2 קבוע הזמן RC נבחר כך שמתח העומס ישר וחלק כמעט כמו של סוללה חשמלית וערכו Vout קצב המיתוג מהיר וגדול מ-20kHz ניתן לראות באיורים כי כיוון הזרם במשרן בקבל ובעומס הוא קבוע L

3. מתח על המפסק S Vin Vout t T1 T2 זרם במשרן L <IL> I1 t T1 T2 זרם במקור המתח במבוא Vin 1 <IL> I1 t T1 T2 D 0 1 כאשר המפסק במצב 1 כאשר המפסק במצב 2 משתי המישואות מקבלים הקשר בין מתח המוצא למתח המבוא אינו תלוי ברכיבי המעגל הנגד הסליל והקבל בתנאי שאלה ניבחרו כמתאימים למעגל I2 האדווה על העומס היא השינוי במתח הקבל האדווה במתח העומס נתונה ע"י

4. L Vout +Vce 3.3V 200uH Vin C Vg R R 10V + 1000uF 1.1W f=200kHz • שאלה (מעגל Step-Down עם הפסדי מיתוג) • נתון מעגל מוריד מתח שאינו אידיאלי (הממתח הקידמי של דיודה מסוג שוטקי בהולכה הוא Vg=0.2Volt • והמתח בין קולקטור לאמיטר בטרנזיסטור בהולכה הוא Vce=0.2Volt • מצא את הקשר בין מתח המוצא למתח הכניסה בתלות בגורם המחזור D בצורה אנליטית • חשב את גורם המחזור בו פועל המעגל • מה הזרם המקסימלי בטרנזיסטור לו המעגל היה אידיאלי (דרוש כדי לבחור טרנזיסטור מתאים) פתרון כאשר המפסק במצב 1 כאשר המפסק במצב 2 מחשבים את גורם המחזור אם המעגל היה אידיאלי גורם המחזור היה

5. מאחר ותדר המיתוג f=200kHz כאשר הדיודה מוליכה עבור מיצב אידיאלי ונכון גם עבור כמעט אידיאלי הזרם הממוצע בסליל הוא הזרם הממוצע בנגד שהמתח עליו מתח ישר השינוי בזרם הסליל עוברים דרך הקבל המעביר זרמים משתנים בזמן בלבד כדי לחשב זרם מקסימאלי בטרנזיסטור השווה גם לזרם מתח הכניסה נעשה מאזן מטענים מטען הינו מכפלת זרם בזמן בסליל זורם זרם כל המחזור לכן המטען שעובר בו הוא הזרם שעובר בטרנזיסטור הוא רק משך זמן T1זהו זרם חזק

6. זרם במשרן L I2 <IL> I1 t T1 T2 DCM Discontinuous Conducting Mode זרם במשרן L בתוך CCM I2 <IL> I1 t T1 T2 T3

7. L IL 2 Vout S Vin IR IC 1 R C L IL 2 S Vout Vin IR 1 I1 IC T1 R C מפסק S במצב 1 משך זמן-T1 L IL 2 S Vout Vin IR 1 I2 IC T2 R C מפסק S במצב 2 משך זמן-T2 מייצב ממותג מסוג Boost Step-Up עבור מייצב ממותג מסוג Step-Up מתח העומס Vout גבוה תמיד ממתח הכניסה Vin הסבר פעולת המעגל המפסק משנה מצב בצורה מחזורית, זמן המחזור T בכל מחזור למפסק שני מצבי פעולה המפסק S נימצא במצב 1 משך זמן T1 המפסק S נימצא במצב 2 משך זמן T2 קבוע הזמן RC נבחר כך שמתח העומס ישר וחלק כמעט כמו של סוללה חשמלית וערכו Vout קצב המיתוג מהיר וגדול מ-20kHz ניתן לראות באיורים כי כיוון הזרם במשרן בקבל ובעומס הוא קבוע

8. זרם במשרן L <IL> I1 t T1 T2 5 1 D 0 1 מתח על המפסק S כאשר המפסק במצב 1 Vout כאשר המפסק במצב 2 Vin t משתי המישואות מקבלים T1 T2 הקשר בין מתח המוצא למתח המבוא אינו תלוי ברכיבי המעגל הנגד הסליל והקבל בתנאי שאלה נבחרו כמתאימים למעגל I2 האדווה על העומס היא השינוי במתח הקבל בזמן T1המפסק במצב 1 והקבל C לבדו דואג לקיום זרם העומס R קבוע הזמן נגד קבל גדול מאוד ולכן זרם הנגד קבוע כמעט האדווה במתח העומס נתונה ע"י

9. שאלה 1 מייצב Step-Up אידיאלי נתוני המייצב חשב פתרון גם מייצב זה נחשב לנטול הפסדים זרם מקור מתח המבוא שווה לזרם הממוצע בסליל ולפי הציור של זרם הסליל אדווה במתח הסליל

10. L RP IL 2 Vout S Vin IR IC 1 VP RL C שאלה 2 מייצב Step-UP לא אידיאלי בעל מקור מתח מבוא עם התנגדות פנימית לא זניחה נתוני המייצב • נתון מייצב בעל מפסק מיתוג אידיאלי אך למקור המתח התנגדות פנימית קטנה • מהו IOUT • מהו IIN משקולי מאזן הספקים • באיזה גורם מחזור פועל המעגל בפועל • מה נצילות ההספק של המעגל • חשב את שינוי הזרם בסליל • חשב את ערך הקבל אם האדווה במתח המוצא היא בגודל 2% פתרון ניתן לראות כי מעגל המייצב הוא מסוג Step_Up נטול הפסדים אם מתח הכניסה הוא VPולא VIN למשוואה הריבועית שתי פתרונות רק אחד מהם פיזיקלי כי

11. שינוי זרם הסליל

12. <IIN> 1 2 S Vout IR Vin IC L R R C IL <IIN> 1 2 Vout S IR Vin IC I1 L R R C IL מפסק S במצב 1 משך זמן-T1 <IIN> 1 2 Vout S IR Vin IC I2 L R R C IL מפסק S במצב 2 משך זמן-T2 מייצב ממותג מסוג Buck Boost Invert FlyBack למייצב זה כמה שמות כגון Buck Boost או FlyBack או Invert עבור מייצב ממותג מסוג זה מתח העומס Vout בקוטביות הפוכה למתח המבוא מתח המוצא בערך מוחלט יכול להיות גבוה או נמוך ממתח המבוא Vin הסבר פעולת המעגל המפסק משנה מצב בצורה מחזורית, זמן המחזור T בכל מחזור למפסק שני מצבי פעולה המפסק S נימצא במצב 1 משך זמן T1 המפסק S נימצא במצב 2 משך זמן T2 קבוע הזמן RC נבחר כך שמתח העומס ישר וחלק כמעט כמו של סוללה חשמלית וערכו Vout קצב המיתוג מהיר וגדול מ-20kHz ניתן לראות באיורים כי כיוון הזרם במשרן בקבל ובעומס הוא קבוע

13. זרם במשרן L <IL> I1 t T1 T2 I2 1 0 D -5 0 כאשר המפסק במצב 1 מתח על המפסק S Vin כאשר המפסק במצב 2 משתי המישואות מקבלים t T1 T2 Vout הקשר בין מתח המוצא למתח המבוא אינו תלוי ברכיבי המעגל הנגד הסליל והקבל בתנאי שאלה ניבחרו כמתאימים למעגל האדווה על העומס היא השינוי במתח הקבל האדווה במתח העומס נתונה ע"י האדווה על העומס היא השינוי במתח הקבל בזמן T1המפסק במצב 1 והקבל C לבדו דואג לקיום זרם העומס R קבוע הזמן נגד קבל גדול מאוד ולכן זרם הנגד קבוע כמעט האדווה במתח העומס נתונה ע"י

14. שאלה 1 מייצב Buck-Boost אידיאלי נתוני המייצב חשב פתרון גם מייצב זה נחשב לנטול הפסדים זרם מקור מתח המבוא אינו שווה שווה לזרם הממוצע בסליל ולפי הציור של זרם הסליל אדווה במתח הסליל

15. שאלה 2 מייצב Buck-Boost לא אידיאלי נתוני המייצב חשב Vg+ +Vce <IIN> Vout IR Vin IC L R R C פתרון IL מוצאים יחס זמני מיתוג ומקבלים