Официальный интернет-магазин производителя
Меню

Преобразователи DC-DC: виды, принцип работы и применение

28 августа 2024

DC-DC преобразователи применяются в электротехнике для выполнения важных задач. Это может быть управление и согласование источников питания (например, аккумуляторных батарей) с различной электротехникой. Разберем в нашей статье принцип действия DC-DC преобразователей, их виды и особенности работы.

Что такое DC-DC преобразователи?

Это электронные устройства, которые выполняют импульсное преобразование постоянного напряжения (DC) одной величины в постоянное напряжения (DC) другой величины. Может быть как отдельный или встраиваемый модуль питания с гальванической развязкой (разделением входа и выхода) или без неё. На выход таких преобразователей подается фиксированное или регулируемое напряжение.

В схеме их работы присутствуют следующие элементы: дроссель, конденсатор (накопитель энергии), диод (неуправляемый ключ), транзистор (управляемый ключ) IGBT, FET или другого типа, которые выполняют дозированную передачу энергии со входа на выход.

Модели с гальванической развязкой в своем составе имеют трансформатор с несколькими обмотками, за счет чего отсутствует электрическая связь входа с выходом. Они в основном применяются в импульсных блоках питания.

Схема DC-DC преобразователя картинка

Какие функции выполняют?

В зависимости от модели DC-DC преобразователи могут выполнять следующие функции:

  • корректирующую – изменять напряжение под требование подключенной техники, например, снижать напряжение 12 В, которое идет от батареи, до 5 В;
  • стабилизирующую –поддерживать стабильное напряжение при колебаниях входного. Это особенно необходимо для критически важной нагрузки;
  • развязывающую – обеспечивать гальваническую развязку для нейтрализации помех, некорректного вольтажа;
  • защитную – защищать линию от перегрузок, короткого замыкания, перегрева, опасного напряжения.

Где применяются?

DC-DC преобразователи применяются в таких электроприборах как телевизоры, зарядные устройства, телефоны, светодиодные лампы, компьютеры и др. Они охватывают многие сферы:

  • автомобильный транспорт – устройства по преобразованию напряжения аккумулятора для внутренних электронных систем (аудио- и видеотехники, бортового компьютера);
  • зелёную энергетику – преобразователи тока от солнечных и ветровых генераторов в постоянное напряжение необходимой величины для питания электротехники;
  • телекоммуникационные системы – преобразователи энергии для питания спутникового, абонентского оборудования технических средств для передачи информации, её коммутации;
  • производство – различные приводы и контроллеры постоянного тока для питания систем управления электромашин и станков;
  • медицину – для обеспечения электропитания аппаратов терапевтического и диагностического назначения, например, электрокардиографов, сканеров;
  • освещение – преобразователи и контроллеры для питания светодиодных лент и светильников;
  • воздушный и железнодорожный транспорт – для питания бортового оборудования.

Они могут быть в виде:

  • электронного модуля для встраивания на печатную плату или внутрь устройства как отдельная плата;
  • блока (корпусного или модульного типа на DIN-рейку) для управления автоматикой, передачи и обработки данных.

Виды DC-DC преобразователей

Такие преобразователи разделаются на несколько видов:

  • понижающие (Step-down / Buck) – выполняет конвертацию вольтажа, понижая его до требуемого значения для питания нагрузки. Например, они имеют входное напряжение 4,5-40 В, а выходное – 1,5-35 В;
  • повышающие (Step-up / Boost) – устройства, которые повышают вольтаж. Например, для автомобильных радиоусилителей или зарядки батарей солнечной панели. У них может быть входное напряжение 10-32 В, а выходное 12-40 В;
  • универсальные – понижающие и повышающие (Buck-Boost) – позволяют увеличивать или уменьшать напряжение на выходе. Требуются при изменении входного вольтажа, чтобы на выходе постоянно поддерживать необходимую величину.

Как выбрать DC-DC преобразователь?

Выбор преобразователя зависит от конкретной задачи и выполняется по нескольким параметрам:

  • входному / выходному напряжению. Зависит от вольтажа, который поступает на преобразователь, и нагрузки, которой требуется сигнал определенной величины;
  • выходной мощности – способности устройства обеспечивать питание нагрузки с определенным потреблением. Преобразователь должен иметь выходную мощность больше, чем потребляемая мощность электроприборов. Иначе возможна перегрузка;
  • защитным функциям, включая регулировку напряжения. Если входной сигнал нестабильный, а для нагрузки это может быть опасно, то важно, чтобы у модели была функция регулировки напряжения. Это касается и других видов защиты.

Защита от перепадов напряжения

Например, контроллер плавного включения светодиодных лент (DС-DC), который устанавливается между блоком питания (AС-DC), работает от напряжения 12-48 В. На выходе вольтаж у него в основном равен входному. Устройство передает постоянный ток на нагрузку, выполняя управление лентой (изменение яркости, цвета, а также задержку включения и другие команды), и рассчитаны на определенную мощность (в основном до 800 Вт).

Чтобы связка электрооборудования работала безопасно и не пострадала от сетевых скачков, необходимо перед блоком питания, который работает в диапазоне 100-240 В переменного тока, установить стабилизатор напряжения. Устройство не пропустит высокий вольтаж на нагрузку и сохранит её работоспособность на длительный срок.

Инверторные стабилизаторы – самые технологичные. Они способны мгновенно стабилизировать сигнал в диапазоне колебаний 90-310 В, непрерывно подавать на нагрузку качественное напряжение с погрешностью не более 2% и чистым синусом.

Инверторные стабилизаторы напряжения бренда «Штиль»

Обзор инверторных стабилизаторов напряжения «Штиль»


Читайте также

17 июля 2024

Преобразователи AC-AC и AC-DC: принцип работы, виды и схемы
Разберем принцип работы преобразователей, их виды и сферы применения.

26 июня 2024

Частотные преобразователи: принцип работы и назначение
Расскажем о том, какой у частотников принцип действия и функционал, а также в каких случаях они применяются.

6 октября 2023

Обзор инверторных стабилизаторов напряжения «Штиль» IS12000 и IS15000
В статье подробно описаны преимущества и особенности данных устройств.

21 июля 2023

Обзор инверторных стабилизаторов напряжения «Штиль» IS8000 и IS10000
В статье подробно описаны технические преимущества данных устройств, их основные сферы применения, особенности установки и эксплуатации.

23 марта 2022

Инверторные стабилизаторы: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки
В 2015 году «Штиль» представлен новый продукт – инверторные стабилизаторы с технологией двойного преобразования.

14 декабря 2021

Главные отличия релейных, электронных и инверторных стабилизаторов напряжения
Сравним в нашей статье технические характеристики и особенности работы релейных, электронных и инверторных стабилизаторов.

1 октября 2021

Полное руководство по использованию инверторных стабилизаторов
Данная статья поможет уменьшить число пользовательских ошибок и продлить безаварийную эксплуатацию оборудования «Штиль».
7 890 ₽
12 620 ₽
21 070 ₽
27 390 ₽
31 670 ₽
48 130 ₽
54 770 ₽
105 980 ₽
111 680 ₽
153 850 ₽
111 050 ₽
484 780 ₽