Күйреу режиміндегі регулятордың құрылымының жұмыс принципі

Күйреу режиміндегі регуляторлар - бұл ерекшеліктерімен жоғары үздіксіздікті сақтау арқылы токты басқару үшін шын мəнінде күйреу элементтерін (мисалы, MOSFET-тер) жылдат күйреу арқылы және энергия сақтау компоненттері (индукторлар немесе конденсаторлар) арқылы напряжение регулировку жасайтын эффективті напряжение регуляторлары. Мына олардың қалай жұмыс істейтіні мен негізгі компоненттері туралы түсіндірме:

1. Күйреу элементінің басқаруы

Күйреу режиміндегі регулятордың негізі - бұл периодты түрде АҚЫРЫНАЛҒАН және ОФФ режимдерінде күйреу элементі. Күйреу элементі АҚЫРЫНАЛҒАН режимде болғанда, кіріс напряжение элемент арқылы индукторға өтеді; ал күйреу элементі OFF режимде болғанда, индуктордағы ток шығыс аяғындағы диод (немесе синхронды ректификатор) арқылы жалғасады.

2. Индукторлар мен конденсаторлардың рөлі

• Индуктор: Сақтау компоненті ретінде, күйреу элементі жұмыс істейтін кезде энергия сақталады, ал күйреу элементі өткен кезде энергия беріледі.

• Конденсатор: Шығысқа параллель түрде қосылады, шығыс напряжениені жұқтыру үшін және индуктордың токтың тоқтауынан пайда болған жолаушыларды азайту үшін.

3. Импульс ұзындығы модуляциясы (PWM) басқаруы

PWM - бұл күйреу элементтерінің жұмыс-тоқтау уақытының пропорциясын басқару ықтималдығы. PWM сигналының duty cycle (б.а. жұмыс уақытының периодтық уақытқа қатынасы) арқылы индукторлардың энергия сақтау және беру жылдамдығын басқару мүмкін, сонымен қатар шығыс напряжениенің өлшемін регулировкалау мүмкін.

4. Фидбэк циклі

Шығыс напряжениенің стабилдігін сақтау үшін buck типті күйреу режиміндегі регуляторларда фидбэк циклі көбінесе қосылады. Бұл цикл шығыс напряжениені мониторингдейд және оны басқа бір референц напряжениемен салыстырады. Егер шығыс напряжение белгіленген мәннен айырылуы кезінде, фидбэк циклі PWM сигналының duty cycle-ын өзгертіп, индуктордың энергия передачасын арттыру немесе азайту арқылы шығыс напряжениенің стабилдігін сақтайды.

5. Жұмыс режимі

• Жалғыз үзілу режимі (CCM): Жұқтыр жүкте, индуктордағы ток барлық күйреу циклінде нөлге түскен жоқ.

• Тоқтау режимі (DCM): же Burst режимі: Жұқтыр жүк немесе жүк жоқ кезде, регулятор өсу үшін үздіксіздікті және бос уақыттағы энергия өткізілуін азайту үшін бұл режимдерге кіреді.

6. Үздіксіздік және жылу басқару

Күйреу элементінің күйреу әрекеті арқылы белгілі бір жоюлар пайда болады, сондықтан күйреу режиміндегі регулятордың үздіксіздігі 100% болмайды. Бірақ, күйреу элементтерінің тандалуын оптимизациялау, күйреу және жұмыс үстінде жоюларды азайту арқылы жоғары үздіксіздік дизайндары жасалуы мүмкін. Сонымен қатар, жылу басқару үшін (мисалы, терісіктер) турағы қадамдар қажет, олардың өзара ыңғайлауын және регулятордың ыңғайлауын сақтау үшін.

Жиынтық

Күйреу режиміндегі регуляторлар мына механизм арқылы үздік және стабилді напряжение регулировкасын жасайды, олар компьютерлер, телефондар, телевизорлар сияқты арнайы электроникалық приборларда кеңінен қолданылады, бұл приборлардың арнайы кіріс напряжениенің өзгеруінен құралып, нормалды жұмыс істеуге мүмкіндік береді.