Cesko.wiki Snižovač napětí
Author
Albert FloresSnižovač napětí nebo také snižovací pulsní měnič ( step-down convertor, případně buck convertor) je základní zapojení stejnosměrného měniče pro snižování napětí.
Popis
Schéma zapojení
Obvod je tvořen jedním řízeným polovodičovým prvkem (tranzistor V1), jedním neřízeným polovodičovým prvkem (dioda V0), jedním akumulačním prvkem (indukčnost L) a zátěží (rezistor R). Zejména v případě menších měničů, které napájejí čistě ohmickou zátěž, je jejích součástí tlumivka, ale například při napájení DC motoru plní funkci indukčnosti jeho vinutí.
Grafy popisující proud i a výstupní napětí uOUT
Funkce
Jedná se o pulzní měnič, který je řízen délkou pulzů, tedy délkou sepnutí spínané součástky. Nezbytným prvkem je indukčnost, v níž se akumuluje energie a která přispívá k vyhlazení proudu. +more Měnič v provozu pulzuje mezi dvěma stavy:.
* 1) t \in (0; t_1)
Tranzistor V1 je sepnutý, dioda V0 je rozepnutá. Proud protéká ze zdroje přes cívku do zátěže. +more Cívka se chová jako spotřebič (akumuluje energii do magnetického pole, proud narůstá). Pokud zanedbáme úbytek na cívce, je u_{ O U T } = U_{IN}.
* 2) t \in (t_1; t_2)
Tranzistor V1 vypne, cívka přejde do režimu zdroje (vrací energii do obvodu, proud klesá), proud do spotřebiče se uzavírá přes diodu V0. Pokud zanedbáme úbytek na cívce, je u_{ O U T } = 0
Při zjednodušení tak můžeme říci, že výstupní napětí má tvar obdélníkových pulzů, kde maximální hodnota je zhruba stejná jako vstupního. Řízením spínání můžeme snižovat střední hodnotu tohoto napětí:
U_{STR} = U_{I N} \cdot \frac{t_1}{t_1 + t_2},
Budeme-li dále uvažovat ideální podmínky (L \rightarrow \infty a nepřerušovaný proud), pak je proud zcela vyhlazen a roven I_{O U T} = \frac{U_{STR}}{R}, tedy by platilo, že do zátěže teče stejný proud, jako kdyby byla napájena konstantním napětím o velikosti rovné střední hodnotě výstupního napětí.
