Rangkaian Konverter Buck Boost : Prinsip Kerja dan Aplikasinya
Buck boost converter adalah konverter DC ke DC. Tegangan output konverter DC ke DC kurang dari atau lebih besar dari tegangan input. Tegangan output besarnya tergantung pada siklus kerja. Konverter ini juga dikenal sebagai transformator step up dan trafo step down dan nama-nama ini berasal dari analog trafo step up dan trafo step down.
Tegangan input naik / turun ke tingkat lebih dari atau kurang dari tegangan input. Dengan menggunakan energi konversi rendah, daya input sama dengan daya output. Ekspresi berikut menunjukkan rendahnya konversi.
Daya input (Pin) = Daya output (Pout)
Untuk mode step up, tegangan input kurang dari tegangan output (Vin <Vout). Ini menunjukkan bahwa arus output kurang dari arus input. Karenanya buck boost converter adalah mode step up.
Vin <Vout dan Iin> Iout
Dalam mode step down, tegangan input lebih besar dari tegangan output (Vin> Vout). Oleh karena itu, arus output lebih besar dari arus input. Karenanya buck boost converter adalah mode step down.
Vin> Vout dan Iin <Iout
Apa itu Buck Boost Converter?
Buck boost converter adalah jenis konverter DC ke DC dan memiliki tegangan output yang besar. Mungkin lebih atau kurang dari sama dengan besarnya tegangan input. Buck boost converter adalah sama dengan rangkaian fly back dan induktor tunggal digunakan sebagai pengganti transformator.
Ada dua jenis konverter di buck boost converter yaitu buck converter dan yang lainnya adalah boost converter. Konverter ini dapat menghasilkan kisaran tegangan output dari tegangan input. Diagram berikut menunjukkan buck boost converter dasar.
Prinsip Kerja Buck Boost Converter
Prinsip kerja konverter DC ke DC adalah induktor dalam resistansi input memiliki variasi tak terduga dalam arus input. Jika sakelar ON maka induktor memberi makan energi dari input dan menyimpan energi energi magnetik. Jika sakelar ditutup, ia mengeluarkan energi.
Rangkaian output kapasitor diasumsikan cukup tinggi daripada konstanta waktu rangkaian RC tinggi pada tahap output. Konstanta waktu yang sangat besar dibandingkan dengan periode switching dan pastikan bahwa kondisi stabil adalah tegangan output konstan Vo (t) = Vo (konstan) dan ada di terminal beban.
Ada dua jenis prinsip kerja buck boost converter yaitu.
- Buck Converter.
- Boost Converter
Prinsip Kerja Buck Converter
Diagram berikut menunjukkan operasi kerja buck converter. Dalam buck converter, transistor pertama dihidupkan dan transistor kedua dimatikan karena frekuensi gelombang persegi yang tinggi. Jika terminal gerbang transistor pertama lebih dari arus yang melewati medan magnet, pengisian kapasitor, dan itu memasok beban. D1 adalah dioda Schottky dan dimatikan karena tegangan positif ke katoda.
Induktor L adalah sumber awal arus. Jika transistor pertama OFF dengan menggunakan unit kontrol maka arus mengalir dalam operasi buck. Medan magnet induktor runtuh dan ggl balik dihasilkan medan kolaps berbalik polaritas tegangan di induktor. Arus mengalir di dioda D2, beban dan dioda D1 akan dihidupkan.
Pelepasan induktor L berkurang dengan bantuan arus. Selama transistor pertama dalam satu keadaan muatan akumulator di kapasitor. Arus mengalir melalui beban dan selama periode off menjaga Vout secara wajar. Karenanya ia menjaga amplitudo riak minimum dan Vout mendekati nilai Vs
Prinsip Kerja Boost Converter
Dalam konverter ini, Transistor pertama dinyalakan terus-menerus dan untuk transistor kedua gelombang persegi frekuensi tinggi diterapkan ke terminal gerbang. Transistor kedua dalam melakukan ketika keadaan dan arus input mengalir dari induktor L melalui transistor kedua.
Terminal negatif mengisi medan magnet di sekitar induktor. Dioda D2 tidak dapat melakukan karena anoda berada di ground potensial dengan melakukan transistor kedua.
Dengan mengisi Kapasitor C, beban diterapkan ke seluruh rangkaian dalam status ON dan dapat membangun siklus Osilator sebelumnya. Selama periode ON, kapasitor C dapat mengeluarkan secara teratur dan jumlah frekuensi riak tinggi pada tegangan output. Perbedaan potensial perkiraan diberikan oleh persamaan di bawah ini.
VS + VL
Selama periode OFF dari transistor kedua induktor L terisi daya dan kapasitor C habis. Induktor L dapat menghasilkan ggl balik dan nilainya tergantung pada tingkat perubahan arus dari sakelar transistor kedua.
Jumlah induktansi coil dapat menempati. Karenanya ggl balik dapat menghasilkan tegangan yang berbeda melalui rentang yang luas dan ditentukan oleh desain rangkaian. Karenanya polaritas tegangan pada induktor L telah terbalik sekarang.
Tegangan input memberikan tegangan output dan minimal sama dengan atau lebih tinggi dari tegangan input. Dioda D2 dalam bias maju dan arus diterapkan pada arus beban dan mengisi ulang kapasitor ke VS + VL dan siap untuk transistor kedua.
Mode Buck Boost Converter
Ada dua jenis mode dalam buck boost converter. Berikut ini adalah dua jenis konverter buck boost yang berbeda.
- Mode konduksi berkelanjutan (continous)
- Mode konduksi terputus (discontinous)
Mode Konduksi Berkelanjutan (continous)
Dalam mode konduksi kontinu, arus dari ujung ke ujung induktor tidak pernah mencapai nol. Karenanya induktor melepaskan sebagian lebih awal dari siklus switching.
Mode Konduksi Terputus (discontinous)
Dalam mode ini arus yang melalui induktor pergi ke nol. Karenanya induktor akan benar-benar melepaskan pada akhir siklus switching.
Aplikasi Buck Boost Converter
- Digunakan dalam catu daya yang mengatur sendiri.
- Digunakan pada berbagai alat elektronik konsumen.
- Digunakan dalam sistem daya baterai.
- Aplikasi kontrol adaptif.
- Aplikasi penguat daya.
Kelebihan dari Buck Boost Converter
- Ini memberikan tegangan output yang lebih tinggi.
- Siklus saluran operasi rendah.
- Tegangan rendah pada MOSFET
Demikian Rangkaian Konverter Buck Boost : Prinsip Kerja dan Aplikasinya.
Informasi yang diberikan adalah konsep dasar buck boost converter.
Terimakasih
Sumber : https://abdulelektro.blogspot.com/2019/11/rangkaian-konverter-buck-boost-prinsip.html
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapustunduhhh
BalasHapus