कैसे बक-बूस्ट सर्किट काम करते हैं

कैसे बक-बूस्ट सर्किट काम करते हैं

हम सभी ने हिरन और बूस्ट सर्किट के बारे में बहुत सुना है और जानते हैं कि मूल रूप से इन सर्किट का उपयोग एसएमपीएस डिजाइन में इनपुट पर दिए गए वोल्टेज को बढ़ाने या नीचे ले जाने के लिए किया जाता है। इस तकनीक के बारे में दिलचस्प बात यह है कि यह उपर्युक्त कार्यों को नगण्य ताप पीढ़ी के साथ अनुमति देता है जिसके परिणामस्वरूप एक अत्यंत कुशल रूपांतरण होता है।



बक-बूस्ट क्या है, यह कैसे काम करता है

आइए पहले खंड में बहुत सारी तकनीकी को शामिल किए बिना अवधारणा को जानें ताकि यह समझना आसान हो जाए कि एक नौसिखिया के लिए भी हिरन की अवधारणा क्या है।

हिरन, बूस्ट, और हिरन-बूस्ट नाम की तीन मूलभूत टोपोलॉजी में, तीसरा सबसे अधिक लोकप्रिय है क्योंकि यह दोनों कार्यों (हिरन बूस्ट) को एकल विन्यास के माध्यम से केवल इनपुट दालों को बदलकर उपयोग करने की अनुमति देता है।





हिरन-बूस्ट टोपोलॉजी में हमारे पास मुख्य रूप से एक इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग घटक होता है जो एक ट्रांजिस्टर या एक मच्छर के रूप में हो सकता है। यह घटक एक एकीकृत थरथरानवाला सर्किट से एक स्पंदन संकेत के माध्यम से बंद है।

उपरोक्त स्विचिंग घटक के अलावा, सर्किट में एक प्रारंभ करनेवाला, एक डायोड और मुख्य अवयवों के रूप में एक संधारित्र होता है।



इन सभी भागों को उस रूप में व्यवस्थित किया जाता है जिसे निम्नलिखित आरेख में देखा जा सकता है:

उपरोक्त हिरन बूस्ट आरेख का उल्लेख करते हुए, मस्जिद वह हिस्सा है जो दालों को प्राप्त करता है जो इसे दो परिस्थितियों में संचालित करने के लिए मजबूर करता है: राज्य और ऑफ राज्य।

ऑन स्टेट के दौरान इनपुट करेंट को मोसफेट के माध्यम से एक स्पष्ट रास्ता मिलता है और तुरंत डायोड को उल्टे पक्षपाती अवस्था में स्थित होने के बाद से इसे प्रारंभ करने वाले तक ले जाने की कोशिश करता है।

इसकी अंतर्निहित संपत्ति के कारण प्रारंभ करनेवाला, चालू की अचानक आवक को प्रतिबंधित करने की कोशिश करता है और क्षतिपूर्ति प्रतिक्रिया में वर्तमान की कुछ मात्रा को संग्रहीत करता है।

अब जैसे ही mosfet को स्विच ऑफ किया जाता है, तो यह इनपुट स्थिति के किसी भी मार्ग को अवरुद्ध करने वाली OFF स्थिति में चला जाता है।

फिर से प्रारंभ करनेवाला किसी दिए गए परिमाण से शून्य के वर्तमान के इस अचानक परिवर्तन का सामना करने में असमर्थ है, और इसकी भरपाई करने के लिए, उसने सर्किट के आउटपुट में डायोड के माध्यम से अपने संचित प्रवाह को वापस किक किया।

इस प्रक्रिया में संधारित्र में करंट भी जमा हो जाता है।

मस्जिद के अगले चालू राज्य के दौरान, चक्र को ऊपर से दोहराया जाता है, हालांकि प्रारंभ करनेवाला से कोई वर्तमान उपलब्ध नहीं है, संधारित्र आउटपुट में संग्रहीत ऊर्जा का निर्वहन करता है जो आउटपुट को अनुकूलित डिग्री तक स्थिर रखने में मदद करता है।

आप सोच रहे होंगे कि आउटपुट पर BUCK या BOOST परिणाम क्या कारक तय करते हैं? यह काफी सरल है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि मस्जिद को कितनी देर तक ON स्थिति में या OFF स्थिति में रहने दिया जाता है।

समय के साथ मस्जिदों में वृद्धि के साथ, सर्किट एक बूस्ट कनवर्टर में बदलना शुरू कर देता है, जबकि मस्जिदों के साथ बंद समय एक बक कनवर्टर की तरह व्यवहार में सर्किट पर अपने समय के परिणाम से अधिक है।

इस प्रकार एक ही सर्किट में आवश्यक संक्रमण प्राप्त करने के लिए एक अनुकूलित पीडब्लूएम सर्किट के माध्यम से मॉस्फ़ेट के लिए इनपुट बनाया जा सकता है।

तकनीकी रूप से SMPS सर्किट में बक / बूस्ट टोपोलॉजी की खोज:

जैसा कि उपरोक्त खंड में चर्चा की गई है कि तीन मौलिक टोपोलॉजी जो स्विच मोड बिजली की आपूर्ति के साथ लोकप्रिय हैं, हिरन, बूस्ट और हिरन बूस्ट हैं।

ये मूल रूप से गैर-पृथक हैं जिसमें इनपुट पावर चरण आउटपुट पावर सेक्शन के साथ एक सामान्य आधार साझा करता है। बेशक हम भी अलग-थलग संस्करण पा सकते हैं, हालांकि बहुत दुर्लभ।

उपरोक्त तीन टोपोलॉजी को उनके विशिष्ट गुणों के आधार पर विशिष्ट रूप से प्रतिष्ठित किया जा सकता है। गुणों को स्थिर राज्य वोल्टेज रूपांतरण अनुपात, इनपुट की प्रकृति और आउटपुट धाराओं और आउटपुट वोल्टेज रिपल के चरित्र के रूप में पहचाना जा सकता है।

इसके अतिरिक्त आउटपुट वोल्टेज निष्पादन के लिए कर्तव्य चक्र की आवृत्ति प्रतिक्रिया को महत्वपूर्ण गुणों में से एक माना जा सकता है।

उपर्युक्त तीन टोपोलॉजी में, हिरन-बूस्ट टोपोलॉजी सबसे पसंदीदा है क्योंकि यह आउटपुट को वोल्टेज (हिरन मोड) की तुलना में कम वोल्टेज पर काम करने की अनुमति देता है और इनपुट वोल्टेज (बूस्ट मोड) के ऊपर वोल्टेज का उत्पादन भी करता है।

हालांकि आउटपुट वोल्टेज हमेशा इनपुट से विपरीत ध्रुवता के साथ प्राप्त किया जा सकता है, जो किसी भी मुद्दे को पैदा नहीं करता है।

हिरन बूस्ट कन्वर्टर के लिए लगाया गया इनपुट करंट, संबंधित पावर स्विच (Q1) के स्विचिंग के कारण स्पंदनशील धारा का रूप है।

यहां हर पल्स चक्र के दौरान शून्य से l तक का वर्तमान स्विच होता है। आउटपुट के लिए भी यही सही है और हमें संबंधित डायोड के कारण एक स्पंदनशील धारा मिलती है जो केवल एक दिशा में चलती है, जिससे स्विचिंग चक्र के दौरान ओन और ऑफ पल्सेटिंग स्थिति उत्पन्न होती है। ।

संधारित्र वर्तमान क्षतिपूर्ति वर्तमान प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है जब स्विचिंग चक्र के दौरान डायोड स्विच ऑफ या रिवर्स बायस्ड अवस्था में होता है।

यह आलेख निरंतर-मोड में हिरन-बूस्ट कनवर्टर की स्थिर स्थिति कार्यक्षमता और प्रस्तुत किए गए अनुकरणीय तरंगों के साथ निरंतर-विखंडन-मोड संचालन की व्याख्या करता है।

PWM स्विच डिज़ाइन की शुरुआत के बाद कर्तव्य-चक्र-से-आउटपुट वोल्टेज विनिमय कार्यक्षमता प्रस्तुत की जाती है।

एक ड्राइव सर्किट ब्लॉक के साथ हिरन-बूस्ट पावर चरण का एक सरलीकृत योजनाबद्ध चित्र 1 जोड़ा गया। बिजली स्विच, Q1, एक एन-चैनल MOSFET है। आउटपुट डायोड CR1 है।

प्रारंभ करनेवाला, एल, और संधारित्र, सी, कुशल आउटपुट फ़िल्टरिंग का गठन करते हैं। संधारित्र ESR, RC, (समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध) और प्रारंभ करनेवाला DC प्रतिरोध, RL, सभी का विश्लेषण किया जाता है। रोकनेवाला, आर, पावर स्टेज आउटपुट द्वारा पहचाने गए लोड से मेल खाता है।

कैसे SMPS बक-बूस्ट सर्किट काम करते हैं

हिरन-बूस्ट पावर चरण की नियमित कार्यक्षमता के क्रम में, Q1 को नियंत्रण सर्किट द्वारा संचालित ऑन और ऑफ-टाइम के साथ लगातार चालू और बंद किया जाता है।

यह स्विचिंग व्यवहार Q1, CR1 और L के जंक्शन पर दालों की एक श्रृंखला को अनुमति देता है।

भले ही प्रारंभ करनेवाला, एल, आउटपुट कैपेसिटर सी से जुड़ा हुआ है, अगर केवल सीआर 1 का संचालन होता है, तो एक सफल एल / सी आउटपुट फ़िल्टर स्थापित होता है। यह डीसी आउटपुट वोल्टेज में परिणाम के लिए दालों के उत्तराधिकार को साफ करता है।

बक-बूस्ट स्टेज स्टेडी-स्टेट एनालिसिस

एक पावर चरण निरंतर या बंद करने वाला प्रारंभकर्ता वर्तमान सेटिंग में कार्य कर सकता है। निरंतर प्रारंभ करनेवाला चालू मोड की पहचान स्थिर-राज्य प्रक्रिया में स्विचिंग अनुक्रम पर लगातार प्रारंभ करनेवाला द्वारा की जाती है।

स्विचिंग चक्र के एक खंड के लिए प्रारंभ करनेवाला चालू मोड द्वारा डिसकंटेंट इंसट्रक्टर चालू मोड की पहचान की जाती है। यह शून्य से शुरू होता है, एक अधिकतम मूल्य तक विस्तारित होता है, और हर स्विचिंग पैटर्न के दौरान शून्य पर वापस आता है।

दो अलग-अलग तरीकों का उल्लेख बहुत बड़े विवरण में किया गया है और प्रारंभ करनेवाला मान के लिए मॉडल सुझाव कार्यक्षमता का एक चयनित मोड बनाए रखने के लिए क्योंकि रेटेड लोड की क्षमता प्रस्तुत की जाती है। यह एक कनवर्टर के लिए अनुकूल है, केवल एक ही प्रारूप में इसकी अनुमानित कार्यप्रणाली परिस्थितियों पर, क्योंकि पावर चरण आवृत्ति प्रतिक्रिया में ऑपरेशन की दो अलग-अलग तकनीकों के बीच पर्याप्त परिवर्तन होता है।

इस आकलन के साथ, एक एन-चैनल पावर एमओएसएफईटी कार्यरत है और एक सकारात्मक वोल्टेज, वीजीएस (ओएन), गेट से क्यू 1 के स्रोत टर्मिनलों को एफईटी पर स्विच करने के लिए नियंत्रण सर्किट द्वारा आपूर्ति की जाती है। एन-चैनल एफईटी को नियोजित करने का लाभ इसके निचले आरडीएस (पर) हालांकि कंट्रो सर्किट मुश्किल है क्योंकि एक निलंबित ड्राइव आवश्यक हो जाता है। समान पैकेज आयामों के लिए, एक पी-चैनल एफईटी के पास उच्च आरडीएस (ऑन) है, फिर भी आमतौर पर फ्लोटिंग ड्राइव सर्किट की आवश्यकता नहीं हो सकती है।

ट्रांजिस्टर Q1 और डायोड CR1 को एक धराशायी लाइन की रूपरेखा के अंदर चित्रित किया गया है जिसमें टर्मिनलों को ए, पी, और सी टैग किया गया है। बक-बूस्ट पावर स्टेज मॉडलिंग हिस्से में इसकी पूरी तरह से चर्चा की गई है।

बक-बूस्ट स्टेडी-स्टेट कंटीन्यूअस कंडक्शन मोड एनालिसिस

निरंतर चालन विधि में स्थिर-राज्य संचालन में काम करने वाले हिरन बूस्ट का वर्णन निम्नलिखित है। इस सेगमेंट का प्राथमिक उद्देश्य निरंतर चालन मोड हिरन-बूस्ट पॉवर स्टेज के लिए वोल्टेज परिवर्तन संबंध की व्युत्पत्ति प्रस्तुत करना होगा।

यह महत्वपूर्ण होगा क्योंकि यह इंगित करता है कि आउटपुट वोल्टेज कर्तव्य चक्र और इनपुट वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया गया है या इसके विपरीत, इनपुट वोल्टेज और आउटपुट वोल्टेज के आधार पर कर्तव्य चक्र कैसे निर्धारित किया जा सकता है।

स्थिर-अवस्था का अर्थ है कि इनपुट वोल्टेज, आउटपुट वोल्टेज, आउटपुट लोड करंट, और ड्यूटी-साइकल अलग-अलग होने के विपरीत स्थिर हैं। कैपिटल लेटर्स आमतौर पर एक स्थिर-राज्य परिमाण का सुझाव देने के लिए वेरिएबल लेबल को प्रदान किए जाते हैं। निरंतर चालन मोड में, हिरन-बूस्ट कनवर्टर प्रति स्विचिंग चक्र में राज्यों की एक जोड़ी लेता है।

ओएन राज्य हर बार Q1 चालू है और CR1 बंद है। OFF राज्य हर बार Q1 बंद है और CR1 चालू है। एक आसान लीनियर सर्किट प्रत्येक दो राज्यों को चिह्नित कर सकता है जिसमें सर्किट में स्विच प्रत्येक राज्य के पाठ्यक्रम में उनके मिलान सर्किट द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं। दो स्थितियों में से प्रत्येक के लिए सर्किट आरेख चित्र 2 में प्रस्तुत किया गया है।

बक बूस्ट सर्किट कैसे काम करते हैं

ON कंडीशन की अवधि D × TS = TON है जिसमें D एक कर्तव्य चक्र है, जिसे ड्राइव सर्किट द्वारा तय किया गया है, जो कि ON ON पीरियड के अनुपात के रूप में एकल पूर्ण स्विचिंग अनुक्रम की अवधि के रूप में दर्शाया गया है।

OFF राज्य की लंबाई TOFF के रूप में जानी जाती है। क्योंकि निरंतर चालन मोड के लिए प्रति स्विचिंग चक्र में कुछ ही स्थितियां मिल सकती हैं, TOFF (1 TS D) × TS के बराबर है। परिमाण (1) D) को कभी-कभी D 'कहा जाता है। इन अवधियों को चित्रा 3 में तरंगों के साथ प्रस्तुत किया गया है।

चित्रा 2 को देखते हुए, राज्य की ओर से, Q1 अपनी नाली से स्रोत तक एक कम प्रतिरोध, आरडीएस (पर) प्रदान करता है, और वीडीएस = आईएल × आरडीएस (ऑन) के एक छोटे वोल्टेज ड्रॉप को प्रकट करता है।

इसके अलावा आईएल × आरएल के बराबर प्रारंभ करनेवाला के डीसी प्रतिरोध में थोड़ा वोल्टेज ड्रॉप होता है।

जिससे इनपुट वोल्टेज, VI, माइनस डेफिसिट्स (VDS + IL × RL) को प्रारंभ करनेवाला के पार लगाया जाता है, L. CR1 इस अवधि के भीतर बंद है क्योंकि यह रिवर्स बायस्ड होगा।

प्रारंभ करनेवाला वर्तमान, आईएल, इनपुट आपूर्ति से गुजरता है, VI, Q1 और जमीन के माध्यम से। राज्य के पाठ्यक्रम में, प्रारंभ करनेवाला के पार लगाया गया वोल्टेज स्थिर होता है और VI - VDS - IL × RL के समान होता है।

चित्रा 2 में प्रस्तुत वर्तमान आईएल के लिए ध्रुवीयता मानदंड के बाद, निष्पादित वोल्टेज के कारण प्रारंभ करनेवाला वर्तमान बढ़ा देता है। इसके अलावा, क्योंकि लागू वोल्टेज मौलिक रूप से सुसंगत है, प्रारंभ करनेवाला वर्तमान रैखिक रूप से उगता है। TON के दौरान प्रारंभ करनेवाला में यह वृद्धि चित्र 3 में निकाली गई है।

वह स्तर जिसके द्वारा प्रारंभ करनेवाला वर्तमान बूस्ट आम तौर पर ज्ञात फार्मूले का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है:

SMPS बक-बूस्ट सर्किट फॉर्मूला

चालू स्थिति में प्रारंभकर्ता वृद्धि को निम्न के रूप में प्रस्तुत किया जाता है:

इस परिमाण, (IL (+) को प्रारंभ करनेवाला तरंग वर्तमान कहा जाता है। इसके अलावा निरीक्षण करें कि इस अंतराल के माध्यम से, आउटपुट कैपेसिटर, सी द्वारा आउटपुट लोड करंट का हर बिट आता है।

चित्र 2 के संदर्भ में, जबकि Q1 बंद है, यह अपने नाले से स्रोत तक एक बढ़ी हुई प्रतिबाधा प्रदान करता है।

नतीजतन, क्योंकि प्रारंभ करनेवाला L में चल रहा विद्युत प्रवाह तुरंत समायोजित करने में असमर्थ है, वर्तमान Q1 से CR1 में बदल जाता है। कम करनेवाला प्रारंभ करनेवाला के परिणामस्वरूप, प्रारंभ करनेवाला के पार वोल्टेज तब तक ध्रुवीयता को उलट देता है जब तक कि शुद्ध CR1 आगे के पक्षपाती में बदल जाता है और चालू हो जाता है।

L के पार जुड़ा हुआ वोल्टेज (VO - Vd - IL × RL) में बदल जाता है, जिसमें परिमाण, Vd, CR1 की आगे की वोल्टेज ड्रॉप है। इस बिंदु पर प्रारंभ करनेवाला, IL, आउटपुट संधारित्र से गुजरता है और CR1 और ऋणात्मक रेखा के माध्यम से प्रतिरोधक व्यवस्था को लोड करता है।

गौर करें कि सीआर 1 के संरेखण और प्रारंभ में संचलन के पथ का संकेत है कि आउटपुट संधारित्र और लोड रोकनेवाला समूह में चल रहे वर्तमान में शून्य से शून्य वोल्टेज होता है। ऑफ स्टेट के दौरान, प्रारंभ करनेवाला के पार जुड़ा वोल्टेज स्थिर होता है और (VO - Vd - IL × RL) के समान होता है।

हमारे इसी तरह के ध्रुवीयता सम्मेलन को संरक्षित करते हुए, यह जुड़ा हुआ वोल्टेज माइनस (या ओएन समय के दौरान जुड़े वोल्टेज से ध्रुवीयता में रिवर्स) है, इस तथ्य के कारण कि आउटपुट वोल्टेज वीओ नकारात्मक है।

इसलिए, प्रारंभकर्ता बंद समय के दौरान कम करता है। इसके अलावा, क्योंकि जुड़ा हुआ वोल्टेज मूल रूप से स्थिर है, प्रारंभ करनेवाला धारा रैखिक रूप से कम हो जाती है। टीओएफएफ के दौरान प्रारंभ करनेवाला में यह कमी चित्रा 3 में उल्लिखित है।

प्रारंभकर्ता को ऑफ स्थिति के माध्यम से वर्तमान में कमी प्रदान की जाती है:

इस परिमाण, (IL (-) को प्रारंभ करनेवाला तरंग वर्तमान कहा जा सकता है। स्थिर स्थिति में, चालू समय में ,IL (+), OFF समय के दौरान और OFF समय के माध्यम से वर्तमान में कमी, timeIL (-), समान होना चाहिए।

या फिर, प्रारंभ करनेवाला प्रवाह एक समग्र वृद्धि या चक्र से चक्र में कमी की पेशकश कर सकता है जो एक स्थिर स्थिति परिस्थिति नहीं होगी।

इस प्रकार, इन दोनों समीकरणों को बराबर किया जा सकता है और वीओ के लिए काम किया जाता है ताकि निरंतर चालन के रूप में हिरन-बूस्ट वोल्टेज परिवर्तन-ओवर संबद्धता प्राप्त हो सके:

VO के लिए निर्धारण:

साथ ही, TON + TOFF के लिए TS को प्रतिस्थापित करना, और D = TON / TS और (1 FF D) = TOFF / TS को नियोजित करना, VO के लिए स्थिर-राज्य समीकरण है:

गौर करें कि उपरोक्त को सरल बनाने में, TON + TOFF को TS के समान माना जाता है। यह केवल निरंतर चालन मोड के लिए वास्तविक हो सकता है क्योंकि हम बंद चालन मोड मूल्यांकन में खोजने जा रहे हैं। इस बिंदु पर एक आवश्यक छानबीन की जानी चाहिए:

एक दूसरे के साथ बराबर पर onIL के दो मूल्यों को ठीक करना प्रारंभ करनेवाला पर वोल्ट-सेकंड को समतल करने के बराबर है। प्रारंभ करनेवाला पर नियोजित वोल्ट-सेकंड, नियोजित वोल्टेज का उत्पाद है और उस अवधि के लिए जिसे वोल्टेज लागू किया जाता है।

यह आम सर्किट मापदंडों के संबंध में वीओ या डी के लिए अज्ञात परिमाणों का अनुमान लगाने का सबसे प्रभावी तरीका हो सकता है, और इस लेख के भीतर इस दृष्टिकोण का अक्सर उपयोग किया जा रहा है। प्रारंभ में वाल्ट-सेकंड को स्थिर करना एक प्राकृतिक आवश्यकता है और इसे कम से कम अतिरिक्त रूप से ओम कानून के रूप में माना जाना चाहिए।

(IL (+) और --IL (-) के लिए उपरोक्त समीकरणों में, आउटपुट वोल्टेज को स्पष्ट रूप से पूरे समय और बंद अवधि के दौरान किसी भी एसी तरंग वोल्टेज के बिना संगत माना जाता था।

यह एक स्वीकृत सरलीकरण है और व्यक्तिगत परिणामों के एक जोड़े को मजबूर करता है। सबसे पहले, आउटपुट कैपेसिटर को पर्याप्त रूप से बड़े आकार का माना जाता है कि इसका वोल्टेज रूपांतरण न्यूनतम हो।

दूसरा, वोल्टेज संधारित्र ईएसआर इसके अलावा न्यूनतम माना जाता है। ऐसी धारणाएं वैध हैं क्योंकि एसी रिपल वोल्टेज निश्चित रूप से आउटपुट वोल्टेज के डीसी हिस्से की तुलना में काफी कम होगा।

VO के लिए उपरोक्त वोल्टेज परिवर्तन सत्य को प्रदर्शित करता है कि VO को कर्तव्य चक्र, D को ठीक करते हुए ट्विक किया जा सकता है।

यह कनेक्शन शून्य के निकट आता है क्योंकि D शून्य के पास आता है और बिना किसी नियत के उठता है क्योंकि D लगभग 1 के निकट आता है। VDS, Vd और RL पर विचार करने वाला एक विशिष्ट सरलीकरण उपेक्षा के लिए काफी छोटा है। VDS, Vd, और RL को शून्य पर स्थापित करना, उपरोक्त सूत्र को सरलता से सूचित करता है:

सर्किट ऑपरेशन को चित्रित करने के लिए एक कम जटिल, गुणात्मक विधि एक शक्ति भंडारण भाग के रूप में प्रारंभ करनेवाला का चिंतन करना होगा। जब भी Q1 चालू होता है, प्रारंभ करनेवाला के ऊपर ऊर्जा डाली जाती है।

जबकि Q1 बंद है, प्रारंभ करनेवाला अपनी ऊर्जा का कुछ हिस्सा आउटपुट कैपेसिटर और लोड को आपूर्ति करता है। Q1 के ऑन-टाइम की स्थापना करके आउटपुट वोल्टेज को विनियमित किया जाता है। उदाहरण के लिए, Q1 के ऑन-टाइम को बढ़ाकर, प्रारंभकर्ता को भेजी गई शक्ति की मात्रा को बढ़ाया जाता है।

अतिरिक्त ऊर्जा को Q1 के ऑफ-टाइम के दौरान आउटपुट में भेजा जाता है, जिससे आउटपुट वोल्टेज में वृद्धि होती है। हिरन शक्ति चरण के विपरीत, प्रारंभ करनेवाला धारा का विशिष्ट परिमाण आउटपुट करंट के समान नहीं होता है।

आॅपरेटर करंट को आउटपुट करंट में जोड़ने के लिए, आंकड़े 2 और 3 को देखते हुए, कि पावर को ऑफ अवस्था में, जबकि आउटपुट को केवल पूरी तरह से आउटपुट को प्रारंभ करनेवाला को देखता है।

संपूर्ण स्विचिंग अनुक्रम पर यह वर्तमान औसत आउटपुट आउटपुट के समान है क्योंकि आउटपुट कैपेसिटर में अनुमानित वर्तमान शून्य के बराबर होना चाहिए।

औसत मोड हिरन-बूस्ट पावर स्टेज के लिए औसत प्रारंभ करनेवाला और आउटपुट करंट के बीच का कनेक्शन इसके द्वारा प्रदान किया जाता है:

एक और महत्वपूर्ण दृष्टिकोण यह तथ्य है कि सामान्य प्रारंभ करनेवाला वर्तमान आउटपुट वर्तमान के लिए आनुपातिक है, और क्योंकि प्रारंभ करनेवाला तरंग वर्तमान, currentIL, उत्पादन भार वर्तमान से असंबंधित है, प्रारंभ करनेवाला वर्तमान के न्यूनतम और उच्चतम मान प्रारंभ करनेवाला चालू औसत का सटीक रूप से पालन करते हैं।

एक उदाहरण के रूप में, यदि औसत प्रारंभ करनेवाला वर्तमान 2A द्वारा लोड वर्तमान में कमी के कारण कम हो जाता है, तो उस स्थिति में प्रारंभकर्ता के निम्नतम और उच्चतम मान 2A से घटते हैं (निरंतर चालन मोड संरक्षित है)।

निरंतर प्रारंभकर्ता वर्तमान मोड में हिरन-बूस्ट पॉवर स्टेज कार्यक्षमता के लिए पूर्वगामी मूल्यांकन था। निम्नलिखित सेगमेंट असंतोषजनक चालन मोड में स्थिर-राज्य कार्यक्षमता का स्पष्टीकरण है। प्राथमिक परिणाम असंतुलित चालन मोड हिरन-बूस्ट पावर स्टेज के लिए वोल्टेज रूपांतरण संबंध की व्युत्पत्ति है।

बक-बूस्ट स्टेडी-स्टेट डिसकंटेंस कंडक्टेशन मोड इवैल्यूएशन

हम इस बिंदु पर जांच करते हैं कि क्या होता है जहां लोड वर्तमान कम हो जाता है और प्रवाहकत्त्व मोड निरंतर से असंतोषजनक हो जाता है।

निरंतर चालन मोड के लिए याद रखें, औसत प्रारंभ करनेवाला वर्तमान आउटपुट को चालू करता है, यानी अगर उत्पादन चालू कम हो जाता है, तो उस स्थिति में औसत प्रारंभ करनेवाला चालू होगा।

इसके अलावा, प्रारंभ करनेवाला धारा की सबसे निचली और उच्चतम चोटियां औसत प्रारंभ करनेवाला का सटीक रूप से पीछा करती हैं। यदि आउटपुट लोड करंट मूल करंट लेवल से कम हो जाता है, तो स्विचिंग सीक्वेंस के एक हिस्से के लिए इंसट्रेटर करंट शून्य होगा।

यह चित्रा 3 में प्रस्तुत तरंगों से स्पष्ट होगा, क्योंकि तरंग के शिखर से शिखर का स्तर आउटपुट लोड करंट के साथ बदलने में असमर्थ है।

हिरन-बूस्ट पावर चरण में, यदि प्रारंभ करनेवाला वर्तमान शून्य से नीचे जाने की कोशिश करता है, तो यह बस शून्य पर रुकता है (सीआर 1 में यूनिडायरेक्शनल चालू आंदोलन के कारण) और तब तक जारी रहता है जब तक कि बाद में स्विचिंग कार्रवाई की शुरुआत नहीं हो जाती। इस कार्य मोड को विच्छेदन चालन मोड के रूप में जाना जाता है।

निरंतर चालन प्रारूप में हिरन बूस्ट सर्किट का कार्य करने वाला एक शक्ति चरण निरंतर चालन प्रारूप के लिए 2 राज्यों के विपरीत हर स्विचिंग चक्र के माध्यम से तीन विशिष्ट राज्यों के पास होता है।

प्रारंभ करनेवाला वर्तमान स्थिति जिसमें निरंतर और असंतोषजनक सेटिंग के बीच परिधि में पावर स्टेज है, चित्र 4 में प्रस्तुत किया गया है।

इस प्रारंभ करनेवाला में बस शून्य तक ढह जाता है जबकि निम्नलिखित स्विचिंग चक्र चालू होने के ठीक बाद शून्य हो जाता है। गौर करें कि IO और IO (क्रिट) का मान चित्र 4 में रखा गया है क्योंकि IO और IL में ध्रुवीयता का विरोध शामिल है।

आउटपुट लोड करंट का कम होना, बिजली के चरण को असंतुलित चालन पैटर्न में सेट करता है। यह स्थिति चित्र 5 में दी गई है।

निरंतर मोड पावर स्टेज आवृत्ति प्रतिक्रिया, निरंतर मोड आवृत्ति प्रतिक्रिया से बहुत भिन्न है जो बक-बूस्ट पावर स्टेज मॉडलिंग सेगमेंट में प्रस्तुत की जाती है। इसके अतिरिक्त, आउटपुट कनेक्शन के लिए इनपुट इस पृष्ठ व्युत्पत्ति के नीचे प्रस्तुत करने के लिए काफी विविध है:

डिसकंटेंट कंडक्शन मोड हिरन-बूस्ट पावर स्टेज वोल्टेज चेंज-ओवर अनुपात की व्युत्पत्ति शुरू करने के लिए, याद रखें कि आपके पास तीन विशिष्ट अवस्थाएं हैं जो कनवर्टर बंद कंडक्शन मोड कार्यक्षमता के माध्यम से समझता है।

ओएन स्टेट तब है जब Q1 चालू है और CR1 बंद है। ऑफ स्टेट तब है जब Q1 बंद है और CR1 चालू है। IDLE की स्थिति तब है जब प्रत्येक Q1 और CR1 OFF हैं। प्रारंभिक दो स्थितियाँ निरंतर मोड की स्थिति की तरह हैं और चित्रा 2 के सर्किट TOFF ≠ (1। D) × TS से अलग हैं। स्विचिंग अनुक्रम के बाकी आईडीएलई राज्य है।

इसके अतिरिक्त, आउटपुट इंसट्रक्टर का डीसी प्रतिरोध, आउटपुट डायोड फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप, साथ ही पावर MOSFET ON-स्टेट वोल्टेज ड्रॉप आमतौर पर मिनटों के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

ON राज्य की समयावधि TON = D × TS है जहां D एक कर्तव्य चक्र है, जिसे नियंत्रण सर्किट द्वारा तय किया गया है, जो एक पूर्ण स्विचिंग अनुक्रम, Ts के समय पर समय के अनुपात के रूप में इंगित किया गया है। OFF राज्य की लंबाई TOFF = D2 × TS है। IDLE अवधि स्विचिंग पैटर्न का बाकी हिस्सा है जिसे TS - TON - TOFF = D3 × TS के रूप में प्रस्तुत किया गया है। इन अवधियों को चित्रा 6 में तरंगों के साथ रखा गया है।

व्यापक विवरण की जाँच के बिना, प्रारंभ करनेवाला वर्तमान वृद्धि और ड्रॉप के समीकरण नीचे गणना किए गए हैं। राज्य के पाठ्यक्रम में प्रारंभकर्ता वर्तमान वृद्धि निम्न द्वारा जारी की जाती है:

लहर वर्तमान मात्रा, (IL (+), इसी तरह चरम प्रारंभ करनेवाला धारा, Ipk के बाद से बंद मोड में है, वर्तमान 0 से प्रत्येक चक्र पर शुरू होता है। OFF राज्य के पाठ्यक्रम में प्रारंभ करनेवाला वर्तमान कमी द्वारा प्रस्तुत किया गया है:

निरंतर चालन मोड स्थिति की तरह, चालू समय में चालू वृद्धि, +IL (+), और बंद समय में चालू कमी, (IL (-), समान हैं। इस प्रकार, वोल्टेज समीकरण अनुपात को हल करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दो समीकरणों को प्राप्त करने के लिए VO के लिए इन दोनों समीकरणों को बराबर और संबोधित किया जा सकता है:

आगे हम आउटपुट करंट (आउटपुट लोड R द्वारा विभाजित आउटपुट वोल्टेज VO) का निर्धारण करते हैं। यह उस समय प्रारंभ करनेवाला के एक स्विचिंग अनुक्रम पर औसत है जब सीआर 1 प्रवाहकीय (डी 2 × टीएस) हो जाता है।

यहां, IPK (replaceIL (+)) के लिए कनेक्शन को उपर्युक्त समीकरण में बदलें:

इसलिए हमारे पास दो समीकरण हैं, जिनमें से एक आउटपुट करंट (VO R से विभाजित) है, जो केवल व्युत्पन्न है और एक आउटपुट वोल्टेज के लिए है, जो दोनों VI, D और D2 के संबंध में है। हम इस बिंदु पर डी 2 के लिए प्रत्येक सूत्र को खोलते हैं और साथ ही एक दूसरे के साथ सममूल्य पर दो समीकरणों को ठीक करते हैं।

परिणामी समीकरण का उपयोग, आउटपुट वोल्टेज, वीओ के लिए एक चित्रण, खरीदा जा सकता है। असंतुलित चालन मोड हिरन-बूस्ट वोल्टेज परिवर्तन संबद्धता द्वारा लिखित है:

उपरोक्त कनेक्शन दो चालन मोड के बीच मुख्य असमानताओं में से एक को प्रदर्शित करता है। असंतुलित चालन मोड के लिए, वोल्टेज परिवर्तन संबंध इनपुट वोल्टेज, कर्तव्य चक्र, पावर स्टेज इंडक्शन, स्विचिंग आवृत्ति और आउटपुट लोड प्रतिरोध का एक कार्य है।

निरंतर चालन मोड के लिए, वोल्टेज परिवर्तन-ओवर कनेक्शन सिर्फ इनपुट वोल्टेज और कर्तव्य चक्र से प्रभावित होता है। पारंपरिक अनुप्रयोगों में, हिरन-बूस्ट पावर चरण निरंतर चालन मोड या असंतोषी चालन मोड के बीच एक विकल्प में चलाया जाता है। एक विशिष्ट उपयोग के लिए, एक चालन मोड को चुना जाता है जबकि पावर स्टेज को समान मोड को बनाए रखने के लिए बनाया गया था।




पिछला: तस्वीर ट्यूटोरियल- रजिस्टरों से इंटरप्ट तक अगला: आईसी 555 स्वचालित आपातकालीन लाइट सर्किट