Bài đăng giải thích một mạch tăng cường buck dựa trên IC 555 đa năng có thể được sử dụng cho các ứng dụng khác nhau liên quan đến các yêu cầu xử lý năng lượng hiệu quả.

Sử dụng IC 555 cho Buck-Boost

Mạch tăng cường buck hiệu quả và hiệu quả cao này sử dụng mã công việc IC 555 sẽ cho phép bạn chuyển đổi điện áp nguồn đầu vào đến bất kỳ mức độ yêu cầu nào, hoặc tăng hoặc cường, như mong muốn.

Chúng tôi đã tìm hiểu khái niệm một cách toàn diện thông qua một trong những bài viết trước của tôi, nơi chúng tôi đã thảo luận về tính linh hoạt của loại cấu trúc liên kết buck-boost.

Như được hiển thị trong sơ đồ mạch bên dưới (bấm để phóng to) cấu hình về cơ bản là sự kết hợp của hai giai đoạn riêng biệt, viz giai đoạn bộ chuyển đổi buck-boost phía trên và giai đoạn bộ điều khiển IC 555 PWM phía dưới.

Giai đoạn tăng cường buck bao gồm một mosfet hoạt động giống như một công tắc, cuộn cảm là thành phần chuyển đổi năng lượng chính, diode giống như mosfet tạo thành một công tắc bổ sung và tụ điện giống như cuộn cảm tạo thành một thiết bị chuyển đổi điện năng bổ sung .

MOSFET cần phải hoạt động thông qua kích hoạt xung để nó luân phiên chuyển đổi điện áp đầu vào BẬT và TẮT trên cuộn cảm để đáp ứng với điện áp cổng của nó.

Do đó, điện áp cổng cũng phải ở dạng xung được thực hiện thông qua giai đoạn phát IC555 PWM.

Hoạt động mạch

Bộ tạo IC555 PWM liên quan được tích hợp vào mosfet để hoàn thành hoạt động đã thảo luận ở trên.

Trong thời gian ON của mosfet, điện áp đầu vào được phép đi qua mosfet và được cấp ngay trên cuộn cảm.

Cuộn cảm do thuộc tính vốn có của nó cố gắng chống lại sự xâm nhập đột ngột của dòng điện này bằng cách hấp thụ và lưu trữ điện năng trong nó.

Trong khoảng thời gian TẮT tiếp theo của mosfet, điện áp đầu vào được ngắt bởi mosfet, cuộn cảm lúc này trải qua sự thay đổi đột ngột về dòng điện từ đỉnh về không. Đáp lại, cuộn cảm chống lại điều này bằng cách đảo ngược công suất được lưu trữ của nó qua các cực đầu ra thông qua diode hiện hoạt động ở điều kiện phân cực thuận.

Công suất trên từ cuộn cảm xuất hiện với cực tính đối diện trên đầu ra nơi tải dự định được kết nối.

Tụ điện được định vị để lưu trữ một phần điện năng trong đó, để nó có thể được tải sử dụng trong thời gian BẬT của mosfet khi diode bị phân cực ngược và cắt điện trên tải.

Điều này giúp duy trì điện áp ổn định và ổn định trên tải trong cả hai chu kỳ BẬT và TẮT của mosfet.

Sử dụng PWM làm Bộ điều khiển

Mức điện áp, cho dù đó là điện áp tăng cường hay điện áp giới hạn phụ thuộc vào cách điều khiển mosfet bởi bộ tạo PWM.

Nếu MOSFET được tối ưu hóa với thời gian BẬT cao hơn thời gian TẮT thì đầu ra sẽ tạo ra điện áp tăng cường và ngược lại.

Tuy nhiên, có thể có một giới hạn đối với điều này, phải cẩn thận để không vượt quá thời gian BẬT vượt quá thời gian bão hòa đầy đủ của cuộn cảm và thời gian TẮT không được thấp hơn thời gian bão hòa tối thiểu của cuộn cảm.

Ví dụ: giả sử phải mất 3ms để cuộn cảm trở nên bão hòa hoàn toàn, thời gian BẬT trong trường hợp này có thể được đặt trong khoảng 0 - 3ms và không vượt quá mức đó, Điều này sẽ dẫn đến mức tăng từ tối thiểu đến tối đa tùy thuộc vào giá trị của giá trị đã chọn cuộn cảm.