Convertorul Boost

Convertoarele statice de c.c. sunt echipamente care controleaza transferul puterii de curent continuu de la o sursa de alimentare la consumator adaptand parametrii energetici la necesitatile consumatorului. Alimentarea convertoarelor c.c. - c.c. (care primesc la intrare energie de c.c. si furnizeaza la iesire tot energie de c.c., dar cu alti parametri - alte valori ale tensiunii sau curentului) se face:

- de la o sursa de tensiune - baterie de acumulatori sau

- de la un circuit cu redresare si filtru capacitiv, ca in figura 3.1.1 :

Figura 3.1.1: Schema unui circuit cu redresare si filtru capacitiv

Sarcina poate fi un motor de c.c. caracterizat prin (Rs,Ls) sau poate fi o sarcina pur rezistiva (Rs,Ls=0).

Modificarea valorii medii a tensiuni de pe sarcina se face prin:

a) modularea in durata a impulsurilor, ceea ce inseamna ca frecventa este constanta (T=constant) si se modifica numai factorul de umplere

, (3.1.1)

b) modificarea atat a frecventei de comutare cat si a duratei de conductie a comutatoarelor:

(3.1.2)

In figura 3.1.2 este prezentat un convertor static schematizat.

Figura 3.1.2: Schema de principiu a unui convertor static

Convertoarele de c.c. pot fi cu izolare galvanica a tensiunii de alimentare de la consumator, prin intermediul unui optocuplor sau prin intermediul unui transformator de separatie (care are si rol de adaptare a tensiunilor) sau pot fi convertoare de c.c. fara izolare galvanica. In regim stationar curentul prin sarcina intr-un interval de timp din perioada T se poate anula, caz in care regimul este de curent intrerupt DCM (Discontinuous Conduction Mode). Daca curentul prin sarcina fluctueaza in jurul unei valori medii dar nu se anuleaza convertorul functioneaza in regim de curent neintrerupt CCM (Continuous Conduction Mode).

Convertoarele de curent continuu, cu sau fara izolare, respecta cateva topologii consacrate si anume:

- BUCK (numit si ,,step-down") care poate fi in punte, semipunte, forward, sau push - pull;

- BOST (numit si ,,step-up") care poate fi simplu sau in punte;

- BUCK-BOOST;

- CUK;

- SEPIC.

Diferentierea tipurilor de convertoare, mai sus enuntate, este data de pozitia inductivitatii de acumulare a energiei in raport cu sarcina (in serie sau in paralel) si de separarea momentelor de acumulare a energiei in campul magnetic al inductivitatii de timpii in care energia este cedata sarcinii.

3.2 Convertorul ,,BOOST" (STEP-UP)

Convertorul boost, de asemenea cunoscut ca si, convertorul ridicator (step-up), este un convertor care lucreaza in comutatie si are aceleasi componente ca si convertorul buck, dar acesta produce o tensiune de iesire stabilizata mai mare decat cea de la intrare, de la sursa nestabilizata/stabilizata de alimentare. Convertorul boost ideal (fara componente parazite) este construit din cinci componente de baza: comutatorul semiconductor de putere, o dioda, un inductor, o capacitate si un controler. La convertorul boost sunt altfel aranjate componentele decat la convertorul buck. Abordarea teoretica se efectueaza de asemenea functie de regimul de functionare, din punct de vedere al curentului prin inductanta L. Circuitul de baza este prezentat in figura 3.2.1.