Vastandpolaarne pingemuundur

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
Pingemuunduri lihtsustatud põhimõtteskeem
UE – sisend-alalispinge; S – tüüritav transistorlüliti; UA – vastupidise polaarsusega väljund-alalispingepinge
Vooluring suletud (On-State) ja avatud (Off-State) lüliti korral

Vastandpolaarne pingemuundur (ingl buck-boost converter) on induktiivse salvestiga (induktiivpooliga) alalispingemuundur, mis muundab positiivse polaarsusega sisend-alalispinge negatiivse polaarsusega väljund-alalispingeks.

Tööpõhimõte[muuda | muuda lähteteksti]

Skeemil kujutab avatud lüliti S MOSFET-transistoridel põhinevat transistorlülitit, mis saab tüürlülituselt (pole skeemil näidatud) perioodiliselt sisse- ja väljalülitavaid signaale (töötsükli sagedusega nt 100 kilohertsi).

Sisselülitumise järel rakendub ajavahemikuks poolile induktiivsusega sisendpinge ja kogu vool läbib pooli, sest diood sel ajavahemikul voolu läbi ei lase. Pooli läbiv vool tugevneb väärtuse võrra:

Selle voolu salvestab induktiivpool magnetvälja energiana.

Kui lüliti pooli toiteahela katkestab, püüab pool voolu alal hoida, genereerides vastassuunalise induktsioonpinge, nii et pooli alumisel otsal kasvab positiivne pinge kiiresti. See pinge rakendub kondensaatori kaudu dioodi anoodile ja diood muutub juhtivaks, nii et pooli salvestunud magnetvälja energia kandub vooluna läbi kondensaatori, kusjuures pinge tema dioodipoolsel otsal kasvab kiiresti; kui see ületab sisendpinge ja ka pinge kondensaatoril, siis diood muutub juhtivaks ja teda läbiva vooluga kandub pooli energia kondensaatorisse ja seega ka koormusele. Vastavalt voolu suunale osutubki pinge polaarsus kondensaatoril ja ühtlasi koormusel sisendpinge suhtes vastupidiseks.

Vastandpolaarne muundur võib töötada katkendlikus režiimis, kui induktiivpooli vool langeb igas töötsüklis nullini, või pidevas režiimis, kui teatav vool läbib pooli kogu tsükli jooksul.

Väljundpinge muutmine[muuda | muuda lähteteksti]

Soovitud suurusega negatiivse väljundpinge saamiseks muudetakse tüürlülituses pulsilaiusmodulatsiooni (PWM) abil töötsüklites lüliti avatud oleku ja tsükli kestuse suhet, nn täitetegurit. Mida pikemat aega on kommutatsiooniperioodi kestel lüliti avatud, seda rohkem energiat (suurem laeng) kandub väljundisse ja vastavalt suureneb väljundpinge (absoluutväärtuselt). Kui sisendpinge on näiteks 12 V, siis saab väljundpinget niiviisi muuta vahemikus 0 V kuni –12 V.

Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]