การวิเคราะห์คุณลักษณะของวงจรบัคคอนเวอร์เตอร์แบบลอยตัวที่สถานะคงที่

Abstract

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอวงจรแปลงผันกำลังไฟฟ้าแบบลดระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง หรือวงจรบัคคอนเวอร์เตอร์ ที่ใช้เทคนิคการลอยตัวแรงดันไฟฟ้า ซึ่งมีข้อดีคือ สามารถลดแรงดันที่ตกคร่อมสวิตช์ได้ โดยอาศัยการเก็บพลังงานที่ขดปฐมภูมิของหม้อแปลงในขณะที่สวิตช์นำกระแส ทำให้ขดทุติยภูมิมีความต่างศักย์เกิดขึ้น ซึ่งอาจนำโหลดไปต่อเพิ่มได้ ในขณะที่สวิตช์หยุดนำกระแส จะมีจุดกราวด์เสมือนเกิดขึ้นที่สวิตช์ ทำให้แรงดันที่ตกคร่อมสวิตช์จึงลดลงเหลือประมาณเท่ากับแรงดันที่แหล่งจ่ายลบด้วยแรงดันที่จุดกราวด์เสมือน โดยในบทความนี้จะนำเสนอการวิเคราะห์คุณลักษณะที่สถานะคงที่ และหลักการทำงานของวงจรในโหมดกระแสต่อเนื่อง โดยใช้ผลการจำลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์

คำสำคัญ : วงจรบัคคอนเวอร์เตอร์แบบลอยตัว, คุณลักษณะที่สถานะคงที่, การวิเคราะห์วงจร

Abstract

This paper presents a dc-dc buck converter using the floating technique that can reduce the open-switchvoltage requirements. This circuit includes a transformer; which the primary coil is charged by an input voltage whenthe switch is in the closed-circuit condition. The secondary coil of the transformer is arranged to an auxiliary potentialthat may be coupled to an auxiliary load. The auxiliary potential is further arranged to operate as a virtual ground nodewith respect to the switch such that the open circuit voltage requirements for the switch are reduced. The open circuitvoltage across the switch is approximately equal to the input voltage minus the voltage across the virtual ground node.In addition, the steady-state characteristics analysis and the principle of operation in continuous-current mode arepresented and also simulated by computer software.

Keywords : floating buck converter, steady-state characteristics, circuit analysis