Analisis untuk penukar boost berasaskan kepada anggapan berikut:

Transcript

1 -4 Penukar Bs Kendalan penukar bs. Penukar bs adalah penukar lankah nak yan menhaslkan vlan keluaran lebh n darpada vlan masukannya. Sebaamana lar buck, lar n jua menandun a kmpnen uama au sus, dd dan pearuh. ajah -4 menunjukkan penukar bs. Semasa sus n, dd pncan balkan dan enaa dar masukan dhanar ke pearuh. Pada keka n, enaa ke beban dsalurkan leh pemua Semasa sus ff, arus pearuh akan menalr menerus dd, memndahkan sebahaan enaa yan ersmpan ke beban. Sebaamana lar buck, lar n jua mempunya dua raam penalran; raam penalran bererusan dan raam penalran ak bererusan, beranun kepada keadaan arus pearuh. Arus pearuh yan dak jauh ke sfar menhaslkan raam penalran bererusan dan arus pearuh yan jauh ke sfar unuk beberapa keka menhaslkan raam penalran ak bererusan. -4- Analss lar penukar bs Analss unuk penukar bs berasaskan kepada anapan berku:. Kendalan lar dalam keadaan manap.. Arus pearuh bererusan (raam penalran bererusan). 3. Pemua adalah ama besar sehna vlan keluaran bleh danap malar pada nla. n adalah anapan erb perama; anapan erb berkunya akan mempermbankan nla erhna ba pemua ba menla rak pada vlan keluaran. 4. Temph pensusan adalah T; sus berkeadaan eruup unuk selan masa DT dan berkeadaan erbuka unuk selan masa (-D)T. 5. Kmpnen-kmpnen lar adalah unul. Mendapakan hubunan puraa vlan keluaran-masukan, /. Dalam keadaan manap, elmban v akan berulan dar sau kar ke kar yan berkunya. Oleh u kamran vlan v erhadap masa unuk selan masa T adalah bersamaan denan sfar. T 0 n ff vd = vd = 0 0 v d 0 DT ( ) ( D) T = 0 = D (-9a) aau 3

2 - D F50 - (a) v (b) (c) s s - A B,max,mn DT (-D)T (d) D,max,mn c - / v v ajah -4 (a) lar penukar buck (b) lar semasa sus n unuk selan masa DT (c) lar semasa sus ff unuk selan masa (-D)T (d) elmban-elmban penn. 4

3 s = D (-9b) D sampn hubunan hubunan anara vlan keluaran puraa denan vlan masukan, ka jua bleh mendapakan hubunan anara arus keluaran denan arus masukan puraa. Denan menanap lar anpa kehlanan, P = P, leh u dan = Perlu jua dna bahawa unuk lar penukar bs, = = ( D) (-0) = (-) Unuk lar penukar bs dalam raam penalran bererusan, ka dapa bahawa vlan keluaran berubah secara dak lnear denan kar uas sus unuk suau nla vlan masukan. a dak beranun kepada parameer lar yan lan selan kar uas sus. Mendapakan persamaan rak arus pearuh, ak puncak ke puncak ba arus aruhan bleh dperleh melalu DT = v d 0 = [luas d bawah raf v (luasa)] aau = DT (-a) = ( ) ( D) T (-b) Darpada ka bleh dapakan,mn dan, mak.,mn, mak = (-3a) = (-3b) 5

4 Unuk mendapakan nla arus pearuh puraa, ka bleh mendapakannya denan menunakan hubunan persamaan (-0) dan (-) maka = ( D) = = (-4) ( D) ( D) Mendapakan rak vlan keluaran, v. Seper yan dnyaakan dalam anapan sebelum n, rak pada vlan keluaran, sama denan rak vlan pemua, bleh danarkan denan menunakan makluma arus pemua c. v = vc = d c = [ luas d bawah raf c ] = DT maka v = DT (-5) Perhakan bahawa, ba ujuan bukan penjumlahan luas d bawah raf c dambl sebaa bernla psf. nh -4-- Penukar Bs (analss) Penukar bs mempunya parameer seper berku: = = 30 = 0µH = 50µF f = 5kHz = 50Ω Anap kmpnen lar adalah unul dan adalah ama besar, kra (a) kar uas sus D, (b) nla pearuh mnmum dan maksmum, dan (c) rak vlan keluaran. akarkan elmban yan berkaan dan labelkan. Kendalan dalam raam penalran bererusan. 6

5 Penyelesaan (a) kar uas, D dperleh darpada persamaan (-9a) D = = = (b) rak arus pearuh dperleh denan menunakan persamaan (-a) = = DT = = 6.4A Arus pearuh puraa dperleh melalu persamaan (-4) 30 = = =. ( D) ( 0.6)50 5 Arus pearuh mnmum dan maksmum dperleh melalu persamaan (-3a) dan (-3b) A,mn, mak =.4 =.5 = 0.3A =.4 =.5 =.7A.7A =.4 A 0.3A 4µs 40µs Perhakan bahawa arus pearuh mnmum adalah psf, n menesahkan kendalan dalam raam penalran bererusan. 7

6 (c) ak vlan keluaran bleh dkra berdasarkan persamaan (-5) v = DT 30 6 = (0.6)(40 0 ) = Perhakan bahawa v adalah kecl, menesahkan anapan bahawa vlan keluaran malar kerana yan besar. nh -4-- Penukar bs (reka benuk) Sebuah penukar bs dkehendak unuk menhaslkan vlan keluaran = darpada sebuah baer = 6. nanan seara beban = 4 Ω dan frekuens pensusan f s = 00 khz. (a) Dapakan nla kar uas, D dan arus puraa pearuh,. (b) Kra nla supaya rak puncak-ke-puncak ba arus pearuh,, bersamaan denan 0% darpada arus puraa pearuh,. (c) Plh supaya rak puncak-ke-puncak vlan keluaran, v adalah 0.0. Penyelesaan (a) Darpada hubunan = D 6 D = = = 0.5 = = = 3 A 4 Dkeahu = ( D) 3 = = = 6A ( D) ( 0.5) (b) Dber bersamaan denan 0% darpada arus puraa pearuh. Dkeahu bahawa = = = = 0. 6A =. A DT DT = =.5µ H 8

7 (c) Dber v adalah 0.0. v = DT = DT v = ( ) = 375µ F Glsar Penukar D-D D-D nverer Pemenal hpper Penukar bs Bs nverer aam Penalran Bererusan nnuus nducn Mde (M) aam Penalran Tak Bererusan Dscnnuus nducn Mde (DM) Pearuh nducr Pemua apacr Penaps lulus rendah w pass fler ak pple Anaran erb perama Frs rder apprxman Anaran erb kedua Secnd rder apprxman 9