Elsia Tüm Dersler

Güç Elektroniği

Ćuk Dönüştürücü

Ćuk dönüştürücü (mucidi Slobodan Ćuk'tan), buck-boost ailesinin "sessiz" üyesidir. Çıkışı buck-boost gibi ters polaritedir ve oranı aynıdır: Vo = −D/(1−D)·Vin. Farkı mimarisinde: girişte VE çıkışta birer bobin vardır, enerji ikisinin arasındaki kuplaj kondansatörü C1 üzerinden aktarılır. Buck-boost'ta enerji bobinin manyetik alanında taşınırken, Ćuk'ta kondansatörün elektrik alanında taşınır.

İki bobinin en büyük armağanı sürekli akımdır: giriş akımı da çıkış akımı da kesintisiz, üçgen dalgalı akar (buck-boost'ta her ikisi de darbelidir). Bu, giriş filtresini küçültür ve EMI'yi ciddi azaltır — Ćuk'un tercih sebebi tam budur. Kuplaj kondansatörü kararlı halde VC1 = Vin + |Vo| gerilimine şarj olur: anahtar iletimdeyken C1, L2 üzerinden yüke boşalır; kesimde L1 akımı C1'i yeniden doldurur, D1 diyotu serbest geçiş yolunu kapatır.

Tasarım denklemleri buck/boost'un birleşimidir: L1 giriş dalgalılığını (ΔIL1 = Vin·D/(L1·fs)), L2 çıkış dalgalılığını belirler; C1 her çevrimde yük akımını taşıdığı için ΔVC1 = Io·D/(C1·fs) dalgalanır — RMS akımı yüksek, kaliteli kondansatör ister. Hazır devremizde 12 V giriş, D=%40 → ideal −8 V; diyot düşümü ve bobin dirençleri ölçümü ~−7 V'a çeker — kayıpların ders kitabı ile ölçüm arasındaki farkı bizzat görün.

Formüller

Vo = −D/(1−D) · Vin
VC1 = Vin + |Vo|
ΔIL1 = Vin·D/(L1·fs)
ΔVC1 = Io·D/(C1·fs)

⚡ Bu dersi simülatörde aç — ücretsiz

Kendini Sına

Ćuk dönüştürücüde enerji girişten çıkışa esas olarak hangi eleman üzerinden aktarılır?
Cevap: Kuplaj kondansatörü C1 — Ćuk'un imzası budur: enerji, VC1 = Vin+|Vo| gerilimli kuplaj kondansatörünün elektrik alanında taşınır.
Ćuk'un klasik buck-boost'a göre temel avantajı nedir?
Cevap: Hem giriş hem çıkış akımının sürekli (darbesiz) olması — düşük EMI — İki bobin sayesinde her iki akım da süreklidir; buck-boost'ta ikisi de darbelidir. Polarite ise aynı şekilde terstir.