Corso di ELETTRONICA INDUSTRIALE
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- Floriana Capelli
- 7 anni fa
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1 Corso di EETTRONICA INDUSTRIAE Converiore Boos
2 Converiore innalzaore di ensione (boos)
3 Converiore innalzaore di ensione (boos) U i S D C U o
4 Converiore innalzaore di ensione (boos) U i S D C U o Noe: 1) Il diodo D collega direamene ingresso e uscia e impone che sia U o > U i 2) a correne assorbia dall alimenazione alimenazione é filraa dall induanza
5 Converiore innalzaore di ensione (boos) U i i S D Ipoesi per lo sudio: U o inerruore ideale (u Son =0, i Soff =0, swon = swoff =0) diodo ideale (u Son =0, i Soff =0, swon = swoff =0),C ideali (R =0, ESR=0, ES=0) u i = U i = cosane u o = U o = cosane i o = I o = cosane C I o
6 Analisi del funzionameno coninuo (CCM)
7 Analisi del funzionameno coninuo (CCM) Tempo di chiusura di S ( on i u u D U i u S on ) S on D off U o
8 Analisi del funzionameno coninuo (CCM) Tempo di chiusura di S ( on i u u D U i u S on ) S on D off U o u = U i u D = U o
9 Analisi del funzionameno coninuo (CCM) Tempo di chiusura di S ( on i u u D U i u S on ) S on D off U o u = U i u D = U o Durane quesa fase viene rasferia energia dall alimenazione alimenazione all induanza
10 Analisi del funzionameno coninuo (CCM) Tempo di aperura di S (( off off ) S off D on u u D U i u S U o
11 Analisi del funzionameno coninuo (CCM) Tempo di aperura di S (( off off ) S off D on u u D U i u S U o u = U i U o u S = U o
12 Analisi del funzionameno coninuo (CCM) Tempo di aperura di S (( off off ) S off D on i u u D U i u S U o u = U i U o u S = U o Durane quesa fase la sorgene e l induanza forniscono energia allo sadio di uscia
13 Boos Forme d onda in CCM: u
14 Boos Forme d onda in CCM: u u U i u on off T S U i U o
15 Boos Forme d onda in CCM: u u U i u on off T S U i U o ( ) U = U U i on o i off
16 Boos Forme d onda in CCM: u u U i u on off T S U i U o U = U U U T = U ( ) i on o i off i S o off
17 Boos Forme d onda in CCM: u u U i u on off T S U i U o U = U U U T = U ( ) i on o i off M U o TS 1 = = = U 1 δ > 1 i off i S o off
18 Boos Forme d onda in CCM: i
19 Boos Forme d onda in CCM: i i i I max I ΔI I min on off T S
20 Boos Forme d onda in CCM: i i i I max I ΔI I min on A regime: off T S
21 i I max I I min Boos Forme d onda in CCM: i on off T S ΔI A regime: U i ΔI ΔI ΔI Uo U on = off = = on = i i off
22 i I max I I min Boos Forme d onda in CCM: i on off T S ΔI A regime: U i ΔI ΔI ΔI Uo U on = off = = on = M U o TS 1 = = = U 1 δ > 1 i off i i off
23 Boos Forme d onda in CCM: i S, u S
24 Boos Forme d onda in CCM: i S, u S I S i S on T S u S i S
25 Boos Forme d onda in CCM: i S, u S I S i S on T S I S = I min I 2 T max S u S = I δ on i S
26 Boos Forme d onda in CCM: i S, u S i S I S u S on T S I S = I min I 2 T max S u S = I δ on i S U o U Smax = U o on T S
27 Boos Forme d onda in CCM: i D, u D
28 Boos Forme d onda in CCM: i D, u D i D I D u D i D on T S
29 i D I D Boos Forme d onda in CCM: i D, u D I min I I max D = off = I 1 δ 2 T S u D ( 1 δ) i D on T S
30 i D I D Boos Forme d onda in CCM: i D, u D I min I max I D = off = I 1 δ 2 T S u D ( ) i D on T S U i S i D D C I o U o I D = I o
31 i D I D Boos Forme d onda in CCM: i D, u D I min I max I D = off = I 1 δ 2 T S u D ( ) i D u D on T S U o I D = I o on T S U Dmax = U o
32 Converiore boos in CCM
33 Converiore boos in CCM Caraerisica di conrollo M U o 1 = = U 1 δ i
34 M Converiore boos in CCM Caraerisica di conrollo 1 1 δ M U o 1 = = U 1 δ i
35 M Converiore boos in CCM Caraerisica di conrollo 1 1 δ M U o 1 = = U 1 δ i Ondulazione di correne ΔI U i U = on = f i S δ
36 M Converiore boos in CCM Caraerisica di conrollo 1 1 δ M U o 1 = = U 1 δ i ΔI U i f S 1 Ondulazione di correne δ ΔI U i U = on = f i S δ
37 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM)
38 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM) Tempo di chiusura di S ( on on ) S on D off i u u D U i U o u = U i u D = U o
39 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM) Tempo di chiusura di S ( on on ) S on D off i u u D U i U o u = U i u D = U o A differenza del funzionameno CCM la correne i inizia con valore nullo.
40 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM) Tempo di aperura di S ( ( off ) i u u D U i S off D on U o u = U i U o u S = U o
41 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM) Tempo di aperura di S ( ( off ) i u u D U i S off D on u = U i U o u S = U o Alla fine di quesa fase la correne dell induanza si annulla U o
42 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM) Tempo di aperura di S ( ( U i u u D off ) S off D off U o u D = U o U i > 0 u S = U i
43 Analisi del funzionameno disconinuo (DCM) Tempo di aperura di S ( ( U i i u u D off ) S off D off U o u D = U o U i > 0 u S = U i Durane quesa fase il solo condensaore fornisce energia al carico
44 Boos Forme d onda in DCM: i
45 Boos Forme d onda in DCM: i i I max I o off on off T S i i D
46 Boos Forme d onda in DCM: i i I max I o off I max = U on i on off T S i i D
47 Boos Forme d onda in DCM: i i I max I o off I I max = o = I = D U I on i on 2 T max S ' off off T S i i D
48 Boos Forme d onda in DCM: u
49 Boos Forme d onda in DCM: u u U i off on T S U i U o off u
50 Boos Forme d onda in DCM: u u U i off on T S U i U o ( ) off ' i on o i off U = U U u
51 Boos: Caraerisica di conrollo in DCM
52 Boos: Caraerisica di conrollo in DCM I U max off I i o = ; I max = 2 T on; S U i off = U U on o i
53 Boos: Caraerisica di I max off I o = ; 2 T S = off di conrollo in DCM U i I max = on; U i U U on o i M U o = = 1 δ U i dove: U i 2 f I 2 2 I N S o U i = 2 f S = 1 δ I I N o
54 Noa: U o DCM > U occm
55 Noa: U o DCM > U occm u CCM u DCM U i U i U i UU o on off U i UU o on off off
56 Noa: U o DCM > U occm u CCM u DCM U i U i U i UU o on off U i UU o on off off U U i odcm U i i on = (U( U o CCM i) off = (U( U o i) off
57 Noa: U o DCM > U occm u CCM u DCM U i U i U i UU o on off U i UU o on off off U U i odcm U i i on = (U( U o CCM i) off = (U( U o i) off Uo U DCM i off = > 1 U U U > U o DCM occm o CCM i off
58 u U i Noa: U o DCM > U occm CCM u U i DCM U i UU o on off U i UU o on off off U U i odcm U i i on = (U( U o CCM i) off = (U( U o i) off Uo DCM on off = 1 > 1 U T o CCM S off
59 NOTA: A vuoo (I o =0) il converiore non è conrollabile D I O U i S C u o
60 NOTA: A vuoo (I o =0) il converiore non è conrollabile D I O U i S C u o Se I o = 0 non c è assorbimeno di energia dal carico. energia fornia dall alimenazione alimenazione si accumula progressivamene nel condensaore C, la cui ensione U o cresce indefiniamene.
61 Boos: Caraerisiche di conrollo
62 Boos: Caraerisiche di conrollo M 10 I I o N DCM 1 CCM 0 1 δ
63 Boos: Caraerisiche di conrollo M 10 I I o N DCM 1 CCM 0 1 Anche in queso caso valgono le curve che danno ensione d uscia più elevaa δ
64 Boos: Caraerisiche di conrollo M 10 I I o N DCM 1 CCM 0 1 Il funzionameno è coninuo per valori di δ esremi, disconinuo per valori inermedi δ
65 Ondulazione di correne
66 Ondulazione di correne I o δ piccolo
67 Ondulazione di correne I o δ piccolo I o δ inermedio
68 Ondulazione di correne I o δ piccolo I o δ inermedio δ elevao I o
69 Ondulazione di correne I o δ piccolo I o δ inermedio A parià di I o l inermienza si può avere per δ 0.5 δ elevao I o
70 Boos: Caraerisiche d uscia
71 Boos: Caraerisiche d uscia M 10 CCM δ=0.8 δ δ=0.6 DCM 1 δ=0.4 I I Curva limie: I o 1 I = M 1 1 M N o N
72 Caraerisica di conrollo in DCM per carico resisivo
73 Caraerisica di conrollo in DCM per carico resisivo 1 1 M = δ k dove: k fs = 2 R o
74 Correne del condensaore di filro: i C
75 Correne del condensaore di filro: i C i C = i D I o i D I O i C
76 Correne del condensaore di filro: i C i C = i D I o i D I O i C i C on off off T S i C ha froni ripidi; l induanza parassia di C (ES) deve quindi essere minima
77 Noe e ecniche di conrollo sono le sesse del converiore Buck a risposa dinamica è però difficile da dominare (caraerisica saica nonlineare, modello ai piccoli segnali a parameri variabili e zero a pare reale posiiva) Schemi a rasformaore basai sulla opologia boos risulano complessi e sono poco usai
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