Boost Converter Şematiğine Bakabilirmisiniz?

[Eren Eraslan]

Merhaba dostlar , internette gördüğüm alttaki şema ile bir smps devresi yapmak istiyorum , ama bu konuyu detaylı bilmediğim için burda ustalara sormak istedim..
Burda 555 in çalışma mantığını anladım transistörü açıp kapatıyor , ama nasıl oluyorda PWM ile 6V u 12V a çıkartıyor

teşekkürler

[Erdem]

Tam olarak aynısı olmadığını biliyorum. Ama mantık şu şekilde. Bir anahtarımız var. Bunu açıp kapatıyoruz. Anahtarın ilk konumunda bobin üzerindeki akım artarken, sığaç üzerinden geçen gerilim biraz azalıyor. İkinci konumda bobin akımı tutma eğiliminde olan bir eleman olduğu için akım çok az azalıyor, bu arada sığaç üzerindeki gerilim artıyor. Bu işlem bobin üzerinden geçen akım ve sığacın gerilimi kararlı hale gelene kadar devam ediyor.

Burada çıkış gerilimi yaklaşık olarak 

[jstex]VOUT = \textrm{VIN}/(1-D)[/jstex]

kadar. (VOUT = Vçıkış VIN= Vgiriş D= Kare dalga sinyalinin doluluk boşluk oranı) Bu yüzden kare dalga sinyalinin doluluk boşluk oranını ("duty cycle") arttırarak çıkış gerilimini arttırabiliyoruz.

Bu mesajda dc dc çeviricinin çalışma mantığını daha ayrıntılı olarak anlatmıştım.

[Eren Eraslan]

hocam , şimdi devreyi bastim çalıştırdım
devreye bağlı yük yok iken 16V okuyorum ama burdaki sitede çıkış 12V diyor neden ?
bu ilk resim



2. sorum ise devreye 12v luk motor bağladığımda neden voltaj düşüyor ve motor çok yavaş dönüyor

[pisayisi]

555 ile yapılmış geribesleme içermeyen boost tipi regülatör devrelerinde regulasyon açık çevrim sağlandığından kararlı bir çıkış beklemek yanlış olur. Çünkü değişken yüklerle birlikte çıkış sürekli değişecek ve pwm oranı ile manuel olarak oynayarak istenilen çıkışa göre ayar yapmanız gerekecek. 555 li regulasyon devrelerinden 5 nolu modulasyon ucuna çıkıştan geribesleme alan smps devreleri netten arayın o tip devreler azdır ancak daha kararlı çalışırlar...

[Eren Eraslan]

Feedback olayını gördüm ama ne olduğunu bilmiyorum , pwm i manuel olarak neden değiştirmemiz gerek onu anlamadım hocam.

[ankyra]

Feedback olayını gördüm ama ne olduğunu bilmiyorum , pwm i manuel olarak neden değiştirmemiz gerek onu anlamadım hocam.

normalde smps entegreleri cikis gerilimi dusunce frekansi yukselterek gerilim regulasyonu saglarlar. 555 bu amacla yapilmadigi icin manuel ayarlama gerekebilir. burada pwm den kasit frekans oldugunu saniyorum.

[pisayisi]

Mesela 6 volt girdiniz 12 volt çıkış bekliyorsunuz duty %50 daha önce verilen formule göre konuşursak çıkışta yük yok iken 12 volt alınmıyor. yük varken de 12 lerin altına inecek bu nedenle duty ile oynamak lazım ki tekrar 12 volt seviyelerine çıkışı getirelim. çıkıştaki yüke bağlı olarak çıkış voltajı değişecek çünkü regülasyonu sağlayacak bir durum yok...

[Eren Eraslan]

Mesela 6 volt girdiniz 12 volt çıkış bekliyorsunuz duty %50 daha önce verilen formule göre konuşursak çıkışta yük yok iken 12 volt alınmıyor. yük varken de 12 lerin altına inecek bu nedenle duty ile oynamak lazım ki tekrar 12 volt seviyelerine çıkışı getirelim. çıkıştaki yüke bağlı olarak çıkış voltajı değişecek çünkü regülasyonu sağlayacak bir durum yok...

2 soru soruyorum ,
1. duty cycle sabit değil mi herzaman , 555 entegresi yükün farklılığına göre neden frekansı değiştirsin?
2. regülasyonu sağlayacak bir durum yok ne demek onuda anlamadım..

[pisayisi]

2 soru soruyorum ,
1. duty cycle sabit değil mi herzaman , 555 entegresi yükün farklılığına göre neden frekansı değiştirsin?
2. regülasyonu sağlayacak bir durum yok ne demek onuda anlamadım..

1. duty oranı devredeki direnç değerleri ile oynamadığınız sürece sabit tabiki frekens ta sabit. Yüke göre bu değerler değişmeyecektir. Ancak 555 çıkışındaki anahtarlamalı bobin içeren boost converter yapısı yüke bağlı olarak çıkış voltajını istediğin sınırlarda tutamayacaktır.

2. regülasyon yok demek, örneğin çıkış voltajından pwm üreten devreye geribesleme alarak duty oranını çıkış gerilimine bağlı değiştirirsin ve böylece regülasyon sağlanır. Ancak 555 entegresi esasen bir timer zamanlama entegresi daha öte amaçlar için tasarlanmamış. smps ler için pek çok pwm kontrol entegreleri mevcut bunların hemen hepsinde geribesleme dediğimiz çıkış geriliminin regülasyonunu sağlayan kontrol yapıları mevcuttur.

[Eren Eraslan]

1. duty oranı devredeki direnç değerleri ile oynamadığınız sürece sabit tabiki frekens ta sabit. Yüke göre bu değerler değişmeyecektir. Ancak 555 çıkışındaki anahtarlamalı bobin içeren boost converter yapısı yüke bağlı olarak çıkış voltajını istediğin sınırlarda tutamayacaktır.

2. regülasyon yok demek, örneğin çıkış voltajından pwm üreten devreye geribesleme alarak duty oranını çıkış gerilimine bağlı değiştirirsin ve böylece regülasyon sağlanır. Ancak 555 entegresi esasen bir timer zamanlama entegresi daha öte amaçlar için tasarlanmamış. smps ler için pek çok pwm kontrol entegreleri mevcut bunların hemen hepsinde geribesleme dediğimiz çıkış geriliminin regülasyonunu sağlayan kontrol yapıları mevcuttur.

çok açıklayıcıydı yazdığın için teşekkür ederim , son bir soru , feedback nasıl çalışıyor peki , smps entegrelerindeki önemi ne
yukarda bahsedildi ama kafamda net yerleşmedi hocam

[Erdem]

O zaman sinyalin yüksek kısmı için geçen süre:

[jstex]yuksek = ln(2) (R_1 + R_2) C[/jstex]

ve düşük kısmı için geçen sürenin:

[jstex]dusuk = ln(2) R_2 C[/jstex]

olduğunu biliyoruz. O zaman yukardaki devreye göre hesaplamalarım doğruysa kare dalga sinyalin yüksek kısmı için geçen süre 18.2u, düşük kısmı için geçen süre 15.2 u ve toplam geçen süre 33.4u oluyor. Frekans 29.9kHz ve kare dalga sinyalinin doluluk boşluk oranı %54 olmuş oluyor.

Spice ile devre analiz sonuçları da şu şekilde:

[Erdem]

Aslında bu analiz için yeterli gelmese de Falstad ile devre simülasyonu:

http://bit.ly/Mpxd1c

[pisayisi]

çok açıklayıcıydı yazdığın için teşekkür ederim , son bir soru , feedback nasıl çalışıyor peki , smps entegrelerindeki önemi ne
yukarda bahsedildi ama kafamda net yerleşmedi hocam

Geribeslemenin amacı çıkış voltajı düşme trendine girdiğinde duty artırılır (topolojiye bağlı olmakla beraber), aksi durumda duty azaltılır yada çıkış istenen aralıkta ise gerilim stabildir  duty sabit bekler. Bu kontrolü smps entegresi analog yapı ile geniş bir band içinde hızlıca yapar.