Konmutatzaile-moduluan erreguladorearen funtzionamendua

Konmutatzaile-moduluan erreguladoreak alaiagozko tensioriketa dira, elektrizitate-igoera kontrolatzen duten (MOSFET bezalako) eta energia gordekomponente batzuekin (induktore edo kapazitoreekin) tensio-regulazioa lortzen dute. Hemen azalduko da nola funtzionatzen duten eta zure osagai nagusiak:

1. Konmutatzaile-elementuaren kontrola

Konmutatzaile-erreguladore baten oinarria konmutatzaile-elementu bat da, ON eta OFF egoeretan periodikoki aldatzen dena. Konmutatzaile-elementua ON egoeran dagoenean, sarrera-tensioa konmutatzaile-elementuan zehar indutkora igotzen da; konmutatzaile-elementua OFF egoeran dagoenean, indutkorako fluxu elektrikoak diodoren (edo sinkrono-zerrendagarriaren) zehar jarraitu behar du irteera amaieran.

2. Induktore eta kapazitoreen rola

• Induktorea: Gordekomponente gisa, energia gordeko du konmutatzaile-elementuak igotzen duenean eta libera dezake konmutatzaile-elementuak itzali ditenean.

• Kapazitorea: Irteeran paralelo konektatuta, irteera-tensiona lisatzen du eta indutkoreko fluxu elektrikoak huts egiten dituen ondorioz sortutako ripplea gutxitzen du.

3. Pulse Width Modulation (PWM) kontrola

PWM modulazio-amplitud pulsatzaile bat da, konmutatzaile-elementuen konduktibitate eta itsasaldi-denbora proportzioa kontrolatzeko metodoa. PWM signalaren denbora-kopurua (hau da, konduktibitate-denboraren eta periodo-denboraren arteko arrazoia) egokitu dezan, indutkoreak energia gorde eta libera dezakeen abiadura kontrol daiteke, horrela irteera-tensionaren tamaina regulatuz.

4. Atzera buelta

Irteera-tensionaren estabilitatea mantentzeko, atzera-buelta bat gehitzen da arrunt konmutatzaile-moduluan erreguladore askotan. Buelta honek irteera-tensiona monitorizatzen du eta ohar-tension batekin alderatzen du. Irteera-tensionak ezarritako balioa desbideratzen bada, atzera-buelta PWM signalaren denbora-kopurua egokitzen du indutkorearen energia-igoera handitu edo murriztu ahal izateko, horrela irteera-tensionaren estabilitatea mantentzen du.

5. Lan modua

• Konduktibitate Jarraitua (CCM): Karga handi baten egoeran, indutkoreko fluxu elektrikoa inoiz zero urruntzen ez daiteke konmutazio-osagai guztian.

• Konduktibitate Ezjarra (DCM): edo Modu Bursts: Karga txiki edo karga gabe baten egoeran, erreguladorea modu hauek hartu ditzake efizientzia hobetu eta erreserba-energia murrizteko.

6. Efizientzia eta kalorearen kudeaketa

Konmutatzaile-elementuak egin duen konmutazio-egoera kalor-zorroak sortzen ditu, beraz, konmutatzaile-erreguladoreak efizientzia 100% izan ez duen arren, efizientzia altuena lortu daiteke konmutatzaile-elementuen hautapena optimizatuz, kalor-zorroak eta konduktibitate-zorroak gutxituz. Beraz, kalorerako kudeaketaren neurriak egokiak (kalor-eskuratuak bezala) beharrezkoak dira kalorerako gainditzea saihesteko eta erreguladorearen fiabletasuna mantentzeko.

Laburpena

Konmutatzaile-moduluan erreguladoreak mekanismo horrekin efiziente eta estabilizatuta tensio-regulazioa lortzen dute, eta ordenagailuetan, telefono mugikiean, telebisioetan etab. erabilgarriak dira, horrela gertakari horietak oraindik normalki lan egin dezakete sarrera-tension desberdinetarako.