توپولوژی‌های منابع تغذیه سوئیچینگ

توپولوژی‌های منابع تغذیه سوئیچینگ، منابع تغذیه سوئیچینگ در اوایل دهه 1970 ، همزمان با معرفی ترانزیستورهای قدرت دوقطبی، محبوبیت زیادی پیدا کردند. تئوری پایه منابع تغذیه سوئیچینگ از سال 1930 شروع شد. از دهه 1930 تغییرات تکاملی زیادی جهت برآورده کردن نیازهای مختلف کاربردهای متنوع برای منابع تغذیه سوئیچینگ اتفاق افتاده است. به خاطر همین، توپولوژی‌های مختلفی به وجود آمدند و تغییرات زیادی برای تکامل آنها اتفاق افتاده است. هر یک از این توپولوژی ها برای کاربرد خاصی مناسب هستند. بعضی از این توپولوژی ها در ولتاژ ورودی زیاد بهتر عمل می کنند، بعضی در توان های بالاتر و بعضی ها در مواقعی که هدف ساخت منبع تغذیه ارزان قیمت مورد نظر باشد، انتخاب مناسبی می باشند.

توپولوژی‌های منابع تغذیه سوئیچینگ

به یاد داشته باشید که بسیاری از توپولوژی ها می توانند در کاربردهای متنوع به کاربرده شوند، اما معمولا یک توپولوژی به خاطر دارا بودن ویژگی های مناسب برای شرایط مورد نظر، دارای بهترین انتخاب می باشد.

فاکتورهای تاثیرگذار در انتخاب یک توپولوژی مناسب

برای انتخاب توپولوژی مناسب برای یک کاربرد مورد نظر، لازم است که تفاوت های ظریف بین توپولوژی های مختلف و همچنین فاکتورهایی که آن ها را برای یک کاربرد خاص مطلوب تر می کنند، بدانیم. پنج فاکتور اصلی زیر توپولوژی های مختلف را از هم جدا می کند:

1 – حداکثر جریان پیک.

حداکثر جریان پیک نشان می دهد که قطعات قدرت نیمه هادی باید چقدر فشار را تحمل کنند و همچنین محدودیت یک پیکربندی خاص در تحویل توان خروجی به بار و همچنین محدوده عملکرد ولتاژ ورودی را نشان می دهد.

2 – میزان ولتاژ ورودی که در دو سر سیم پیچ اولیه ترانسفورمر قرار می گیرد.

این فاکتور میزان دریافت توان موثر از شبکه ورودی را نشان می دهد. منابع تغذیه سوئیچینگ دایره های توان-ثابت دارند، بنابراین با اعمال ولتاژ زیاد به ورودی ترانسفورمر یا سلف، میزان جریان متوسط و پیک مورد نیاز برای افزایش توان خروجی کمتر می شود.

3 – چه میزان از مشخصه B-H می تواند در یک ترانسفورمر و در یک سیکل استفاده شود.

این فاکتور میزان کوچک بودن ترانسفورمر برای یک پیکربندی خاص  برای یک توان مشخص را نشان می دهد.

4 – ایزولاسیون DC بین شبکه ورودی و بار.

ایزولاسیون DC بین ورودی و بار این امکان را به طراح می دهد که در صورت نیاز بودن به خروجی های متعدد، این کار را به راحتی با اضافه کردن سیم پیچ به ثانویه تران انجام دهد. ایزولاسیون ترانسفورمری شاید به خاطر رعایت الزامات ایمنی که توسط بازار تعیین شده است، ضروری باشد.

5 – هزینه و قابلیت اطمینان.

همیشه یک طراح می خواهد یک پیکربندی را انتخاب کند که دارای کمترین قطعات باشد و پایداری و قابلیت اطمینان مدار تضمین شود.

شروع طراحی یک منبع تغذیه سوئیچینگ

برای شروع طراحی یک منبع تغذیه سوئیچینگ، طراح ابتدا باید یک ارزیابی در مورد پارامترهای مختلف طراحی انجام دهد. این کار معمولا با حدس معقول برای بازده و کار کردن با روابط عمومی برای محاسبه ولتاژها و جریان های پیک شروع می شود. بعد از انجام این کار می توان توپولوژی مناسب را انتخاب نمود. و همچنین انتخاب اولیه برای قطعات نیمه هادی و حتی تخمین توان تلف شده در قطعات را می توان پیش بینی کرد.

معمولا در صنعت از چندین توپولوژی اصلی برای بیشتر کاربردها استفاده می کنند. شکل 1-4 رنج تقریبی محدوده عملکرد این توپولوژی ها را نشان می دهد. مرزهای این مناطق توسط میزان فشاری که سوئیچ های قدرت (ترانزیستورهای قدرت یا MOSFET ها) باید تحمل کنند تا عملکرد قابل اعتماد و مطمئن را ارائه دهند، از هم جدا شدند. مرزهای مشخص شده در شکل 1-4 جریان پیک تقریبی 20 آمپر را نشان می‌دهند.

از جریان های پیک بالاتری هم می توان استفاده کرد. اما در این حالت سوئیچ های قدرت رفتارهای غیر معقول و غیرقابل پیش بینی از خود نشان خواهند داد.

پیکربندی Flyback

پیکربندی Flyback به خاطر سادگی و ارزان بودنشان عمدتا برای توان های خروجی پایین تر و متوسط ( کوچکتر از 150 وات) مورد استفاده قرار می گیرند. توپولوژی Flyback جریان های پیک بالاتری نسبت به توپولوژی های Forward دارند و به همین خاطر در توان های خروجی بالاتر عملا انتخاب مناسبی نمی باشند.

توپولوژی نیم پل (Hahf-bridge)

برای توان های متوسط (100 تا 400 وات) توپولوژی نیم پل (Hahf-bridge) انتخاب مناسبی می باشد. پیکربندی نیم پل خیلی پیچیده تر و از لحاظ هزینه گرانتر از Flyback می باشد. ولی جریان پیک آن حدودا یک سوم الی یک دوم منبع تغذیه Flyback می باشد. برای توان های بالاتر از 400 وات جریان پیک نیم پل خیلی بیشتر شده و در نتیجه عملا مورد استفاده قرار نمی گیرد. این به این دلیل است که توپولوژی نیم پل به طور موثر از ظرفیت توان شبکه ورودی استفاده نمی کند.

پیکربندی تمام پل (Full-bridge)

برای توان های بالاتر از 400 وات توپولوژی غالب، پیکربندی تمام پل (Full-bridge) می باشد. که بیشترین بهره وری موثر را از ظرفیت توان شبکه ورودی استفاده می کند. همچنین توپولوژی تمام پل هزینه ساخت بالاتری دارد. ولی معمولا برای این سطح از توان خروجی به هزینه های ساخت آن اهمیت داده نمی شود.

توپولوژی پوش پول (Push-pull)

توپولوژی دیگری که از آن برای توان های بالای 150 وات استفاده می شود، توپولوژی پوش پول (Push-pull) می باشد، که برخی نکات ضعف اساسی را از خود نشان می دهد. و این باعث می شود که در به کار بردن آن باید دقت کافی به خرج داده شود.

مطلب پیشنهادی:  دانلود جزوه منابع تغذیه استاد واعظی

توپولوژی‌های منابع تغذیه سوئیچینگ

توپولوژی‌های بدون ایزولاسیون ترانسفورمری

منابع تغذیه سوئیچینگ بدون ایزولاسیون ترانسفورمری زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که عمل ایزولاسیون توسط عناصر و قطعات دیگری انجام گرفته باشد. این عناصر معمولا یک ترانس 50-60 هرتزی یا منابع تغذیه باک (بعدا شرح داده می شود) ایزوله شده هستند. کاربرد نوعی این منابع تغذیه معمولا  در جاهایی است که سیستم یک منبع تغذیه اصلی دارد ولی در جاهای مختلف آن نیاز به ولتاژهای متفاوتی می باشد. یادگیری و درک منابع تغذیه بدون ایزوله معمولا خیلی آسان می باشد و به خاطر همین اکثر تولید کنندگان و شرکت ها مثال های طراحی خود را از منابع تغذیه بدون ایزوله انتخاب می کنند. طراحان حرفه‌ای منابع تغذیه سوئیچینگ معمولا از آرایش های منابع غیر ایزوله کمتر استفاده می کنند و این به خاطر مشکلاتی است که از غیر ایزوله بودن این منابع ناشی می شود.

به طور کلی سه نوع منبع تغذیه غیر ایزوله وجود دارد که عبارت اند از:

  • منبع تغذیه باک (کاهنده ولتاژ)
  • منبع تغذیه بوست (افزاینده ولتاژ)
  • منبع تغذیه باک-بوست (معکوس گر)

هر یک از این توپولوژی ها دارای یک خروجی بوده و معمولا اضافه کردن خروجی های بیشتر عملی نمی باشد. همچنین منابع غیر ایزوله دارای محدودیت هایی می باشند که یکی از آن ها در رابطه با ولتاژ ورودی و خروجی آن ها می باشد. بنابراین طراح باید قبل از استفاده از این توپولوژی ها، این فاکتورها را در نظر بگیرد.

توپولوژی رگولاتور باک (Buck)

رگولاتور باک ساده ترین نوع رگولاتور بین توپولوژی های منابع تغذیه سوئیچینگ می باشد. همچنین یادگیری و طراحی آن نیز خیلی آسان می باشد. رگولاتور باک یکی از پایه‌ای ترین بلوک های ساختاری توپولوژی های منابع تغذیه  Forward می باشد. با این حال رگولاتور باک بیشترین خرابی ها و مشکلات را در بین توپولوژی های دیگر دارد و به همین خاطر در استفاده از این رگولاتورها باید بیشتر احتیاط کرد.

عملکرد رگولاتور باک شبیه عملکرد پیستون-فلایول در سیستم های مکانیکی می باشد. یک جریان دائم DC که مقدار میانگین آن برابر با جریان بار می باشد، همیشه در حال عبور از سلف می باشد. سوئیچ قدرت، که در این حالت یک MOSFET قدرت می باشد، وظیفه‌ی پر کردن انرژی سلف می باشد. انرژی که در مدت زمان خاموش بودن سوئیچ قدرت توسط بار مصرف شده است.

وظیفه دیود به کار رفته در اینجا این است که در مواقعی که سوئیچ قدرت خاموش می باشد پلاریته سلف عوض شده و این دیود شروع به هدایت می کند در نتیجه مسیر جریان بار همچنان از طریق دیود و سلف برقرار می باشد. بنابراین در حالت کلی در رگولاتور باک دو مسیر جریان برای بار خروجی وجود دارد. زمانی که سوئیچ قدرت در حال هدایت می باشد مسیر جریان از طریق شبکه ورودی، سوئیچ قدرت، سلف و بار خروجی برقرار می شود و دوباره به شبکه ورودی برمی گردد. از آنجایی که منبع ورودی می تواند انرژی بیشتر از انرژی مورد نیاز بار خروجی تولید کند، این انرژی اضافی در سلف ذخیره می شود. موقعی که سوئیچ قدرت خاموش می شود، مسیر جریان از طریق دیود، سلف و بار برقرار می شود. انرژی حاصل از شارش جریان در این حالت از انرژی اضافی ذخیره شده در سلف تامین می شود.  این کار تا زمان روشن شدن بعدی سوئیچ قدرت ادامه می یابد. و با روشن شدن سوئیچ قدرت این چرخه دوباره تکرار می شود.

شکل موج های ولتاژ و جریان در شکل 2-4 نشان داده شده اند. از نظر تحلیلی، تشریح این شکل موج ها کار آسانی می باشد. اول از همه افت ولتاژ دیود را بدست می آوریم.

توپولوژی رگولاتور باک

در رابطه (1)   افت ولتاژ سوئیچ قدرت در حالت اشباع می باشد و  ولتاژ منبع ورودی می باشد.

در رابطه (2) ، افت ولتاژ دو سر دیود در حالت هدایت آن می باشد. فراموش نکنید دیود موقعی روشن است که سوئیچ قدرت خاموش باشد.

جریان سلف را می توان به صورت زیر بدست آورد.

توپولوژی رگولاتور باک توپولوژی رگولاتور باک

با توجه به روابط (3) و (4) واضح است که جریان سلف یک جریان مثلثی می باشد. در واقع جریان سلف مجموع جریان های سوئیچ قدرت و دیود می باشد. که بر روی یک جریان پایه سوارند.

این جریان پایه ناشی از انرژی باقی مانده در درون سلف می باشد که به صورت یک مخزن انرژی عمل می کند. این انرژی برای پاسخ سریع به تغییرات جریان بار نیاز می باشد. مقدار متوسط این جریان برابر با جریان DC بار خروجی می باشد. تنظیم ولتاژ خروجی از طریق تغییر زمان روشنی پالس ها (Duty cycle) صورت می گیرد. در واقع ولتاژ خروجی از رابطه زیر بدست می آید.

از رابطه (5) مشخص است که برای یک ولتاژ خروجی مشخص، اگر ولتاژ ورودی خیلی بالاتر از ولتاژ خروجی باشد به پالس هایی با زمان روشنی باریکتری نیاز می باشد ولی اگر ولتاژ ورودی به ولتاژ خروجی نزدیکتر باشد، به duty cycle تقریبا 100 درصد نیاز می باشد.

رگولاتور باک

رگولاتور باک رگولاتور باک

ساختار فیزیکی رگولاتورهای باک مشکلاتی را بر این توپولوژی تحمیل می کنند که  عبارت اند از:

1 – ولتاژ ورودی رگولاتورهای باک حداقل باید یک یا دو ولت از ولتاژ خروجی شان بالاتر باشد تا بتوانند عمل رگولاسیون را به درستی انجام دهند. بنابراین اگر ولتاژ ورودی در حد ولتاژ خروجی باشد، رگولاتور باک شبیه منابع تغذیه خطی عمل خواهد کرد. چون در این حالت تقریبا سوئیچ قدرت همیشه روشن می ماند. در نتیجه رگولاتورهای باک فقط می توانند به صورت step-down مورد استفاده قرار گیرند.

مطلب پیشنهادی:  یکسوکننده‌ها در منابع تغذیه سوئیچینگ

2 – زمانی که سوئیچ قدرت روشن می شود، دیود هنوز در حال هدایت جریان سلف می باشد. زیرا دیود برای خاموش شدن و قرار گرفتن در بایاس معکوس نیاز به زمان کوتاهی دارد و به صورت آنی قطع یا وصل نمی شود. در نتیجه در این حالت منبع ورودی از طریق سوئیچ قدرت و دیود اتصال کوتاه می شود و در این حالت جریان لحظه ای زیادی از سوئیچ قدرت و دیود عبور می کند. این مشکل هیچ راه حلی ندارد مگر اینکه از دیودهای با سرعت بالا برای این کار استفاده شود.

3 – ترانزیستورهای قدرت نیمه هادی و MOSFETها اغلب موقع خراب شدن یا سوختن اتصال کوتاه می شوند. و این امر باعث می شود که ولتاژ ورودی مستقیما به ولتاژ خروجی بار وصل شود. واضح است که در این حالت اگر هیچ مدار دیگری جهت حفاظت بار وجود نداشته باشد، بار خروجی آسیب خواهد دید.  بنابراین طراح باید یک مدار محافظ برای ولتاژهای بیش از حد  Overvoltage در خروجی و یک فیوز سری در ورودی به منبع تغذیه اضافه کند. مدار  محافظ ]یک یکسو کننده قابل کنترل (SCR) که از طریق یک مقایسه گر ولتاژ کنترل می شود[ در صورت حس کردن ولتاژهای بیش از حد تعیین شده، SCR را راه اندازی کرده (خروجی اتصال کوتاه می شود) و جریان بالایی از SCR عبور می کند. این جریان بالا باعث می شود که جریان ورودی نیز بالا رفته در نتیجه فیوز خروجی می سوزد و باز می شود. در عمل مدار محافظ می تواند توسط اسپایک های تولید شده توسط بار یا رگولاتورهایی که پاسخ کندی به تغییرات سریع جریان بار خروجی دارند، تحریک شود. بنابراین طراح باید همه این شرایط را در نظر بگیرد.

با این که این توپولوژی قادر است توان های بالای 1000 وات را به بار تحویل دهد، اما به خاطر مشکلات ذکر شده در بالا انتخاب خوبی نمی باشد.

توپولوژی رگولاتور بوست(Boost)

رگولاتور بوست یا رگولاتور step-up یک توپولوژی flyback می باشد. که ولتاژ خروجی آن از ولتاژ ورودی بالاتر می باشد.

تعداد قطعات به کار رفته در رگولاتور بوست همانند رگولاتور باک می باشد. ولی نحوه و محل قرار گیری قطعات مانند شکل 3-4 می باشد. نحوه عملکرد رگولاتور بوست خیلی متفاوت تر از رگولاتور باک می باشد. زمانی که سوئیچ قدرت روشن می شود ولتاژ ورودی در دو سر سلف قرار می گیرد. این باعث می شود که جریان سلف از صفر آمپر تا موقعی که سوئیچ قدرت خاموش می شود به صورت خطی (Ramp ) افزایش یابد. در این مدت انرژی در داخل هسته سلف ذخیره می شود. لحظه‌ای که سوئیچ قدرت خاموش می شود پلاریته دو سر سلف عوض شده و ولتاژ القایی آن بیشتر از ولتاژ منبع ورودی می شود. در واقع ولتاژ القایی دو سر سلف تمایل دارد به سمت بینهایت میل کند. ولی با رسیدن ولتاژ آند دیود (ولتاژ آند مجموع ولتاژ سلف با ولتاژ منبع ورودی می باشد) به حد کافی، دیود روشن شده و ولتاژ سلف را محدود می کند (ولتاژ سلف در این حالت تفاضل ولتاژ خروجی و منبع ورودی می باشد). با روشن شدن دیود انرژی ذخیره شده در هسته سلف به فیلتر (خازن) خروجی تخلیه می شود. و از این طریق به بار خروجی می رسد. برای تخلیه شدن انرژی هسته سلف به خازن نیاز به زمان مشخصی می باشد و به خاطر همین duty cycle در این توپولوژی به 50 درصد محدود می شود.

مد عملکردی گفته شده در بالا به مد discontinuous مشهور می باشد. و معمولا اغلب رگولاتورهای بوست در این مد کار می کنند. شکل موج های این مد در شکل 3-4 نشان داده شده است.

ولتاژ سلف بعد از خالی شدن آن به صفر برمی گردد. در این حالت ولتاژ ورودی به دو سر سوئیچ قدرت می افتد.و جریان Ramp سلف نیز صفر می شود.

مد عملکردی دیگر مد  Continuous نامیده می شود. در این مد انرژی سلف در مدت زمان خاموش بودن سوئیچ قدرت به طور کامل تخلیه نمی شود. و مقداری از انرژی آن در داخل هسته باقی می ماند. رگولاتورهای بوست که در مد discontinuous کار می کنند، در صورت پایین آمدن ولتاژ ورودی می توانند وارد مد continuous شوند. در این حالت به خاطر پایین آمدن ولتاژ ورودی، عرض پالس های سوئیچ قدرت بیشتر می شود و این باعث می شود که زمان کافی برای تخلیه کامل انرژی سلف وجود نداشته باشد. در نتیجه منبع دیگر نمی تواند ولتاژ خروجی را رگوله کند. رگولاتورهای بوست می توانند در مد عملکردی continuous نیز طراحی شوند. اما در این حالت برخی از مششکلات پایداری به وجود می آید(در فصل های بعدی توضیح داده خواهد شد) که باید دقت لازم را به کار ببریم.

رگولاتور بوست

 

 رگولاتور بوست

سوال مهمی که در طراحی رگولاتور بوست باید به آن پاسخ داده شود این است که آیا سلف می تواند انرژی مورد نیاز بار را در حالت پایدار آن تامین کند یا نه. این سوال را می توان توسط چه رابطه پایه‌ای رگولاتور بوست جواب داد. مقدار انرژی ذخیره شده در سلف در هر دوره تناوب از رابطه زیر بدست می آید.

و توان متوسط تحویل داده شده به بار از رابطه زیر بدست می آید.

مطلب پیشنهادی:  مقاله آموزش طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ با نرم افزار PI Expert

که  بیشترین انرژی ذخیره شده در سلف و f فرکانس کاری رگولاتور می باشد. مقدار  باید از ماکزیمم انرژی مورد نیاز بار  بالاتر در نظر گرفته شود. در غیر این صورت رگولاتور برای بارهای سبک به خوبی ولتاژ را رگوله می کند ولی برای بارهای سنگین تر قادر به رگوله کردن ولتاژ خروجی نخواهد بود.

بنابراین مقدار سلف باید به حد کافی کوچک انتخاب شود ( نه به حدی که حالت اتصال کوتاه از خود نشان دهد) تا بتواند انرژِی مورد نیاز بار را در حداقل ولتاژ ورودی تامین کند.

برای ایجاد این مقدار انرژی توسط  در ولتاژهای ورودی پایین، مقدار duty cycle باید افزایش یابد.

مقدار جریان پیک این توپولوژی تقریبا سه برابر جریان پیک توپولوژی Forward می باشد. و به همین خاطر duty cycle این رگولاتور به 50 درصد محدود می شود. در نتیجه این جریان پیک بالا کاربرد این رگولاتور را برای توان های بالای 150 وات محدود می کند. زیرا در این حالت فشار روی سوئیچ های قدرت نیمه هادی خیلی بیشتر می شود.

مانند همه‌ی توپولوژی های بدون ایزوله ترانسفورمری، توانایی رگولاتور بوست در محافظت از بار در مقابل جریان ها و ولتاژهای گذرای خطرناک، کاملا ضعیف است. به عنوان مثال اگر یک موج گذرای مثبت وارد رگولاتور شود، باعث افزایش ولتاژ خروجی شده و مستقیما روی بار خروجی اعمال خواهد شد. به طور آشکار شاید اضافه کردن مدار محافظ در برابر ولتاژهای گذرا برای خروجی راه حل خوبی به نظر برسد، ولی بسیاری از طراحان به جای این کار از توپولوژی Flyback به جای بوست استفاده می کنند.

توپولوژی رگولاتور باک-بوست (Buck-Boost)

رگولاتور باک-بوست یک نوع از رگولاتورهای Flyback می باشد. که عملکرد آن شبیه رگولاتور بوست می باشد. این رگولاتور همچنین رگولاتور معکوسگر (inverting) نیز نامیده می شود. تفاوت رگولاتور بوست و باک-بوست، همانطور که در شکل 4-4 نیز دیده می شود این است که جای سوئیچ قدرت و سلف در آن عوض شده است. مشابه رگولاتور بوست، سلف انرژی مورد نیاز را در زمان روشن بودن سوئیچ قدرت در هسته خود ذخیره می کند و در زمان خاموشی سوئیچ قدرت این انرژی از طریق دیود به خازن تخلیه می شود. نتیجه این کار یک ولتاژ خروجی منفی است که میزان آن توسط duty cycle سوئیچ قدرت تنظیم و کنترل می شود. رگولاتور باک-بوست نیز به خاطر زمان بر بودن تخلیه سلف، مقدار duty cycle آن به 50 درصد محدود شده است.

رگولاتور باک-بوست نیز مانند رگولاتورهای دیگر دارای مشکلاتی می باشد. اولین مشکل آن این است که اگر یک ولتاژ منفی گذرا وارد رگولاتور شود، پیوند بیس-کلکتور ترانزیستور دو قطبی سوئیچ قدرت دچار شکست بهمنی شده و باعث می شود ترانزستور از بین برود. همچنین ولتاژ گذرای منفی می تواند مستقیما وارد خروجی شده و باعث آسیب دیدن بار خروجی شود. برعکس، اگر یک ولتاژ گذرای مثبت وارد رگولاتور شود، هر سوئیچ قدرتی دچار شکست بهمنی شده و می سوزد در نتیجه اتصال کوتاه می شود. و به دنبال آن دیود نیز دچار شکست بهمنی می شود. واین باعث می شود که در خروجی مدار به جای ولتاژ منفی، ولتاژ مثبت در دو سر بار خروجی قرار گیرد. که باعث آسیب دیدن بار خروجی می شود.

رگولاتور باک-بوست رگولاتور باک-بوست رگولاتور باک-بوست

برای اغلب خرابی های معمول سوئیچ قدرت و برای ولتاژهای بیشتر از حد معمول مثبت، دیود یکسوکننده مانند یک محافظ عمل می کند. به این صورت که کاتد آن دارای ولتاژ مثبت بوده و بنابریان دیود در بایاس معکوس بوده و قطع می باشد( در صورتی که ولتاژ مثبت کاتد خیلی بیشتر شود دیود وارد شکست بهمنی شده و آسیب می بیند). برای مشکلات گفته شده در بالا راه حل ساده‌ای وجود دارد و می توان با اضافه کردن دیود زنر به دو سر خازن خروجی وهمچنین اضافه کردن یک فیوز به ورودی منبع تغذیه این مشکلات را حل نمود. برای ولتاژهای گذرای منفی دیود زنر وارد ناحیه زنری شده و ولتاژ خروجی را محدود می کند و فیوز در ورودی می سوزد. و برای ولتاژهای گذرای مثبت زنر در بایاس مستقم قرار گرفته در نتیجه خروجی را اتصال کوتاه کرده و باعث می شود جریان زیادی از آن عبور کند در نتیجه فیوز در ورودی سوخته و باز می شود. در طراحی تمام منابع تغذیه، بهتر است که ولتاژهای گذرا، قبل از وارد شدن به منبع تغذیه سرکوب شوند.

رگولاتور باک-بوست نیز به خاطر ایزوله نبودن و ضعیف بودن حفاظت قطعات نیمه هادی در برابر خرابی ها، معمولا توسط طراحان مجرب مورد استفاده قرار نمی گیرد. این رگولاتور زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که یک ترانسفورمر یا یک منبع تغذیه ایزوله شده بین منبع ورودی و ورودی رگولاتور قرار گیرد. این رگولاتور معمولا در بردهایی که منبع تغذیه اصلی دارند و در جاهای مختلف برد نیاز به ولتاژهای متفاوتی می باشد، مورد استفاده قرار می گیرند.

به اشتراک گذاری این نوشته:

درباره ی مهدی فرامرزپور

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

2 دیدگاه

  1. سلام ممنون از مطالب مفید سایت

  2. سلام
    کارت عالیه مهندس
    همین طور ادامه بده
    سپاس