Konverter DC-DC dasar berisikan energi yang ditransfer dari beban ke perangkat penyimpanan energi seumpama induktor atau kapasitor lewat sakelar seumpama transistor atau dioda. Mereka sanggup digunakan selaku regulator tegangan linier atau regulator mode switched (diaktifkan).
Dalam regulator tegangan linier, tegangan basis transistor digerakkan oleh rangkaian kendali untuk menemukan tegangan output yang diinginkan. Dalam regulator mode switched, transistor digunakan selaku switch (sakelar). Dalam konverter step down atau buck konverter, di saat sakelar ditutup, induktor memungkinkan arus mengalir ke beban dan di saat sakelar dibuka, induktor memasok energi yang disimpan ke beban.
Jenis-jenis Konverter DC ke DC
- Buck Konverter
- Boost Konverter
- Konverter Buck-Boost
Buck Konverter
Buck konverter digunakan untuk merubah tegangan input tinggi ke tegangan output rendah. Dalam konverter ini arus output kontinu menyediakan riak tegangan output yang lebih sedikit.Boost Konverter
Booster konverter digunakan untuk merubah tegangan input yang lebih rendah ke tegangan output yang lebih tinggi. Dalam step up konverter atau konverter boost, di saat sakelar ditutup, beban memperoleh supply tegangan dari kapasitor yang mengisi lewat arus yang melalui induktor dan di saat sakelar terbuka, beban memperoleh supply dari tahap input dan induktor.Buck Boost konverter
Dalam buck boost konverter, output sanggup dipertahankan lebih tinggi atau lebih rendah, yang tergantung pada tegangan sumber. Ketika tegangan sumber tinggi maka tegangan output rendah dan tegangan sumber rendah maka tegangan output tinggi.Boost Konverter
Berikut rincian singkat konverter boost dibahas di bawah iniBoost konverter yakni konverter sederhana. Ini digunakan untuk merubah tegangan DC dari level yang lebih rendah ke level yang lebih tinggi. Boost konverter juga disebut konverter DC ke DC. Boost konverter (konverter DC-DC) dikembangkan pada permulaan 1960-an. Konverter ini dirancang menggunakan perangkat switching semikonduktor.
- Tanpa Boost Konverter: Pada perangkat sakelar semikonduktor, rangkaian yang dikontrol Linear (rangkaian daya yang dikontrol DC) mengakses tegangan dari catu input yang tidak diregulasi (catu daya AC) dan alasannya yakni hal ini ada kehilangan daya. Kehilangan daya seimbang dengan penurunan tegangan.
- Menggunakan Boost Konverter: Dalam perangkat switching, konverter merubah tegangan input AC atau DC yang tidak diregulasi menjadi tegangan output DC yang diatur.
Prinsip Kerja Boost konverter
Desainer rangkaian daya listrik pada lazimnya memutuskan mode boost konverter alasannya yakni tegangan output senantiasa tinggi bila ketimbang sumber tegangan.- Dalam rangkaian ini, tahap daya sanggup dioperasikan dalam dua mode Mode Konduksi Kontinu (CCM).
- Mode Konduksi Terputus (DCM).
1. Mode Konduksi Berkelanjutan (CCM)
Boost konverter Switching Mode Kontinu dibangun dengan komponen yang diberikan yakni PWM (modulasi lebar pulsa).
Ketika sakelar ON, energi dikembangkan dalam induktor dan lebih banyak energi dikirim ke output. Dimungkinkan untuk merubah kapasitor tegangan tinggi dari sumber input tegangan rendah. Tegangan input senantiasa lebih besar dari tegangan output. Dalam mode konduksi kontinu, arus meningkat sehubungan dengan tegangan input.
2. Mode Konduksi Terputus (DCM):
Rangkaian mode konduksi terputus dibangun dengan induktor, kapasitor, perangkat switching, dan sumber tegangan input. Induktor yakni elemen penyimpanan daya yang serupa dengan mode konduksi kontinu.
Dalam mode diskontinyu, di saat sakelar ON, energi dikirim ke induktor. Dan bila sakelar OFF beberapa periode waktu arus induktor meraih nol di saat siklus switching selanjutnya aktif. Kapasitor output sedang diisi dan dikosongkan sehubungan dengan tegangan input. Tegangan output kurang dari ketimbang mode kontinu.
Kelebihan:
- Memberikan tegangan output tinggi
- Siklus kerja pengoperasian yang rendah
- Tegangan lebih rendah pada MOSFET
- Tegangan output dengan distorsi rendah
- Kualitas gelombang yang bagus bahkan frekuensi garis ada
Aplikasi:
- Aplikasi otomotif
- Aplikasi penguat daya
- Aplikasi kendali adaptif
- Sistem daya baterai
- Elektronik Konsumen
- Aplikasi Komunikasi rangkaian Pengisian Baterai
- Dalam penghangat dan tukang las
- Drive motor DC
- Rangkaian koreksi aspek daya
- Sistem arsitektur daya terdistribusi
Contoh Kerja Konverter DC-DC
Hadir di sini rangkaian konverter DC-DC sederhana untuk memberi daya pada banyak sekali rangkaian yang dioperasikan DC. Itu sanggup menyediakan catu daya DC sampai 18 volt DC. Anda cukup memutuskan tegangan output dengan merubah nilai Dioda Zener ZD. Rangkaian memiliki pengaturan tegangan dan arus.Komponen Rangkaian:
- LED
- Baterai 18V
- Dioda zener yang digunakan selaku pengatur tegangan
- Transistor yang berfungsi selaku sakelar.
Cara Kerja Rangkaian Konverter DC-DC:
Tegangan input untuk rangkaian diperoleh dari catu daya berbasis transformator 18 volt 500 mA. Anda juga sanggup menggunakan tegangan input dari baterai. 18 volt DC dari catu daya diberikan ke pengumpul dan base transistor daya menengah BD139 (T1). Resistor R1 mencegah arus basis T1 sehingga tegangan output akan menyetel arus.
Dioda Zener ZD mengontrol tegangan output. Pilih nilai dioda Zener yang tepat untuk memperbaiki tegangan output. Misalnya, bila dioda Zener yakni volt 12 volt, rangkaian menciptakan 12 volt DC pada output. Dioda D1 digunakan selaku pelindung polaritas.
LED menyediakan daya pada status. Di sini kita sudah menggunakan konverter DC-DC dalam mode linier di mana tegangan basis ke transistor dikontrol untuk menemukan output yang diinginkan, tergantung pada tegangan dioda Zener.
