Convertitore dc dc schema

convertitore boost da c.c. a c.c.

Un convertitore DC-to-DC è un circuito elettronico o un dispositivo elettromeccanico che converte una fonte di corrente continua (DC) da un livello di tensione ad un altro. È un tipo di convertitore di potenza elettrica. I livelli di potenza vanno da molto bassi (piccole batterie) a molto alti (trasmissione di potenza ad alta tensione).

Prima dello sviluppo dei semiconduttori di potenza, un modo per convertire la tensione di una fornitura DC in una tensione più alta, per applicazioni a bassa potenza, era di convertirla in AC usando un vibratore, poi un trasformatore step-up, e infine un raddrizzatore.[1][2] Dove era necessaria una maggiore potenza, veniva spesso usato un gruppo motore-generatore, in cui un motore elettrico azionava un generatore che produceva la tensione desiderata. (Il motore e il generatore potevano essere dispositivi separati, o potevano essere combinati in una singola unità “dinamo-motore” senza albero di potenza esterno). Questi progetti relativamente inefficienti e costosi venivano usati solo quando non c’erano alternative, come per alimentare un’autoradio (che allora usava valvole termoioniche (tubi) che richiedono tensioni molto più alte di quelle disponibili da una batteria per auto da 6 o 12 V).[1] L’introduzione dei semiconduttori di potenza e dei circuiti integrati ha reso economicamente fattibile l’uso delle tecniche descritte di seguito. Per esempio, per prima cosa si converte l’alimentazione DC in AC ad alta frequenza come ingresso di un trasformatore – è piccolo, leggero ed economico a causa dell’alta frequenza – che cambia la tensione che viene rettificata di nuovo in DC.[3] Anche se dal 1976 i ricevitori radio per auto a transistor non richiedevano alte tensioni, alcuni radioamatori continuavano ad usare alimentatori a vibrazione e dinamotori per ricetrasmettitori mobili che richiedevano alte tensioni sebbene fossero disponibili alimentatori transistorizzati.[4]

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Il boost è la seconda tipologia non isolata più comune, in termini di unità vendute e di funzionamento, e molto di questo è grazie ai driver LED, soprattutto per i dispositivi mobili. Il boost è il logico passo successivo da analizzare dopo il buck, ed è la seconda delle tre tipologie DC to DC più basilari.

Per essere chiari, l’altro uso comune del convertitore boost è per gli alimentatori da AC a DC per la correzione del fattore di potenza e questo richiede un trattamento completo e separato. Quando dico DC to DC, intendo convertitori con una tensione d’ingresso che è positiva e non si muove su e giù velocemente.

Ora, il boost non è altro che un buck al contrario. Infatti, durante i test dei buck sperimentali, a volte li ho visti amplificare accidentalmente la loro stessa tensione d’ingresso. Questa sezione inizia con uno schema di boost non sincrono, dà equazioni per il duty cycle sulla gamma di tensione d’ingresso DC, e poi contrasta quel circuito con un boost sincrono. Qualcosa che è diventato sempre più comune man mano che i driver LED, gli inverter da CC a CA e i sistemi alimentati da pannelli solari e altre fonti di energia raccolte diventano sempre più popolari.

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Nell’era moderna, quasi tutta l’elettronica domestica funziona in corrente continua (DC), ma otteniamo la corrente alternata (AC) dalle centrali elettriche attraverso le linee di trasmissione, perché l’AC può essere trasmessa in modo più efficiente della DC a costi inferiori. Così ogni apparecchio che lavora in corrente continua ha un circuito convertitore da CA a CC. In precedenza abbiamo costruito un caricatore per cellulari da 5v che ha anche un circuito convertitore AC-DC.

Uno è il tradizionale convertitore lineare basato su trasformatore che usa un semplice ponte di diodi, un condensatore e un regolatore di tensione. Il ponte di diodi semplice può essere costruito sia con un singolo semiconduttore come DB107 o con 4 diodi indipendenti come 1N4007. L’altro tipo di convertitore è SMPS o Switch mode power supply che usa un piccolo trasformatore ad alta frequenza e un regolatore di commutazione per fornire un’uscita DC.

In questo progetto, discuteremo il progetto tradizionale basato sul trasformatore che usa semplici diodi e condensatori per convertire la corrente alternata in corrente continua e un regolatore di tensione opzionale per regolare la tensione continua in uscita. Il progetto sarà un convertitore AC-DC utilizzando un trasformatore con una tensione di ingresso di 230V e un’uscita di 12V 1A.