Komutada regulo-operaciestro principo

Komutaj regulo-operaciiloj estas efikaj voltreguliloj, kiuj kontrolos kurenton per rapide komutado de komutaĵoj (kiel MOSFET-oj) kaj atingas voltreguladon tra energi-konservado komponentoj (kiel induktoroj aŭ kapacitoroj). Jen klarigo pri ilia funkcio kaj ĉefaj komponentoj:

1. Komuta Kontrolo

La kerno de komut-regulo-operaciilo estas komutaĵo, kiu perioda komutas inter la EN stato kaj la MALEN stato. Kiam la komutaĵo estas en la EN stato, la eniga volto transdoniĝas tra la komutaĵo al la induktoro; kiam la komutaĵo estas en la MALEN stato, la kurento en la induktoro forigatas daŭrigi fluon tra la diodo (aŭ sinkrona rektifikilo) je la eliga fino.

2. La rolo de induktoroj kaj kapacitoroj

• Induktoro: Kiel konservado komponento, ĝi konservas energion kiam la komutaĵo estas kondukanta kaj liberigas energion kiam la komutaĵo estas malŝaltita.

• Kapacitoro: Konectita paralele je la eligo por glatigi la eligan voltan kaj redukti la ondulan kajusitan de la induktora kurent-interrupo.

3. Impulspliigado Modulado (PWM) Kontrolo

PWM estas metodo por kontroli la proporcio de konduktado kaj malfermado tempo de komut-elementoj. Per ŝanĝado de la duondolĉo (t.e., la rilato de konduktado tempo al la periodo tempo) de la PWM signalo, eblas kontroli la rapidon, kun kiu induktoroj konservas kaj liberigas energion, do regulante la grandon de la eliga volto.

4. Reago Cirkvito

Por daŭrigi la stabilecon de la eliga volto, kutime inkluzivata reago cirkvito en malkreskaj komut-regulo-operaciiloj. Ĉi tiu cirkvito monitoras la eligan volton kaj komparas ĝin kun referenco volto. Se la eliga volto disiĝas de la agordita valoro, la reago cirkvito ŝanĝas la duondolĉon de la PWM signalo por pligrandigi aŭ malpligrandigi la energian transdonon de la induktoro, do daŭrigante la stabilecon de la eliga volto.

5. Funkciado Modi

• Daŭra Konduktado Modi (CCM): Sub forta ŝarĝo kondiĉoj, la kurento en la induktoro neniam falas al nul tra la tuta komuta ciklo.

• Maldaŭra Konduktado Modi (DCM): aŭ Eksplodado Modi: Sub leviĝa ŝarĝo aŭ sen ŝarĝo kondiĉoj, la regulilo povas eniri ĉi tiun modon por plibonigi efikecon kaj redukti neokupitan energi-konsumon.

6. Efikeco kaj Varmo Administrado

Ĉar la komuta ago de la komuta elementoj produktos certajn perdajn, la efikeco de la komut-regulo-operaciilo ne estas 100%. Tamen, alt-efikaj dizajnoj povas esti atingitaj per optimumigo de la elektado de komuta elementoj, reduktado de komuta perdaj kaj konduktado perdaj. Samtempe, propraj varmo-administrado mezuroj (kiel varmodispersiloj) ankaŭ necesas por eviti supervarmon kaj daŭrigi la fidindeco de la regulilo.

Resumo

Kutima regulo-operaciilo atingas efikan kaj stabilan voltreguladon tra la supre menciita mekanismo, kaj estas vaste uzata en diversaj elektronikaj aparatoj kiel komputiloj, mobiltelefonoj, TV-oj, etc., certigante ke ĉi tiuj aparatoj povas operi normala sub diversaj eniga voltaj kondiĉoj.