Convertitori DC/DC
Fatti interessanti sui convertitori DC/DC
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Cosa sono i convertitori DC/DC?
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I valori caratteristici più importanti di un convertitore DC/DC
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Classificazione dei convertitori di tensione continua
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FAQ - domande frequenti sui convertitori DC/DC e criteri di acquisto
Cosa sono i convertitori DC/DC?
I convertitori di corrente continua, noti anche come convertitori DC/DC o convertitori DC/DC, sono circuiti elettrici e componenti di alimentatori. Convertono la tensione continua (DC = "Direct Current", tradotto: corrente continua) in una tensione continua più alta, più bassa o invertita all'uscita. In questo modo è possibile garantire tensioni stabili, anche se il carico dell'alimentatore varia notevolmente. Nell'elettronica, le tensioni devono essere convertite in modo permanente per poter utilizzare il maggior numero possibile di dispositivi sulla stessa fonte di alimentazione. Per questo motivo, i convertitori DC/DC sono indispensabili soprattutto nell'ambito dell'elettrotecnica. Se viene invertita una tensione di ingresso, la lunghezza d'onda di una tensione viene invertita. Un grande vantaggio di un convertitore DC/DC è che durante il processo di conversione si verificano solo perdite minime di tensione. L'intervallo di tolleranza non viene superato ed è notevolmente inferiore al 5%. Per il consumatore ciò significa che la perdita minima di tensione non può causare danni al terminale.
I convertitori di tensione continua sono utilizzati, tra l'altro, nel settore dell'hardware del computer, della tecnologia delle macchine e della tecnologia dei veicoli.
I convertitori di tensione continua sono inoltre offerti come moduli convertitore incapsulati. I convertitori incapsulati vengono utilizzati per piccole tensioni. In questo modo la potenza massima è compresa tra 1,5 kV e 3 kV. I luoghi di utilizzo includono impianti industriali a 24 V e tecnologie di telecomunicazione a 48 V.
I trasformatori sono a loro volta convertitori di tensione continua progettati per tensioni di uscita elevate.
I valori caratteristici più importanti di un convertitore DC/DC
Resistenza alla tensione tra ingresso e uscita:
I componenti attivi e passivi dispongono di un limite di tensione massima per un funzionamento senza problemi. La resistenza alla tensione riproduce questo valore.
Efficienza:
L'efficienza è fondamentale per l'efficacia del convertitore. Più piccolo è il rapporto tra l'energia fornita e l'energia utilizzabile, più efficace è il convertitore.
Misure di protezione:
Per garantire condizioni di funzionamento ottimali, è necessario verificare tutte le misure di protezione necessarie. Ciò include la protezione da temperatura, sovratensione e cortocircuito. La schermatura contro i segnali di disturbo è anche un importante meccanismo di protezione.
Tensione di ingresso e di uscita:
I convertitori DC/DC possono ridurre, ingrandire e invertire le tensioni di uscita. La tensione di ingresso non deve essere superiore a quella indicata dal produttore.
Tensioni nominali:
La tensione nominale è indicata dal produttore. Viene utilizzato per determinare il consumo di corrente durante il normale funzionamento. Grazie alle norme, un intervallo di tolleranza racchiude questo valore. Le tensioni nominali variano a seconda del campo di applicazione e vanno dalle tradizionali tensioni da 12 V a 1000 V. Negli impianti industriali sono comuni tensioni nominali di 24 V, 42 V e 48 V.
Classificazione dei convertitori di tensione continua
I convertitori DC/DC sono dotati di classificazione. Si distinguono i convertitori di bloccaggio, flusso e risonanza.
Convertitore di blocco;
I convertitori di blocco sono progettati per fornire energia elettrica ai lati di ingresso e di uscita isolati galvanicamente. In questo modo il convertitore viene utilizzato come supporto di tensione. Vengono utilizzati per alimentatori a commutazione switching primario con potenza ridotta (inferiore a 250 W).
Cos'è la separazione galvanica? Con una separazione galvanica i due potenziali elettrici vengono separati l'uno dall'altro. Di conseguenza, i circuiti elettrici sono privi di potenziale. Dove è necessario un isolamento galvanico? Se un circuito elettrico deve agire sull'altro separando entrambi i potenziali di riferimento in un alloggiamento o in un'unità simile, viene utilizzata l'isolamento galvanico. Ad esempio, può essere necessario in caso di trasmissione di dati, in ambito metrologico e uditologico.
Convertitore di flusso:
I convertitori di flusso di clock sono utilizzati per potenze da 100 watt fino a 500 watt. A differenza dei trasformatori di bloccaggio, sono progettati per prestazioni più elevate. Il motivo è il miglioramento dell'efficienza.
Convertitore di flusso a controcorrenti:
La conversione della tensione avviene tramite un trasformatore ad alta frequenza. In questo modo è possibile generare tensioni di uscita estremamente elevate.
Convertitore di risonanza:
Essi rappresentano una classe propria di convertitori DC/DC. Si distinguono due grandi gruppi:
A) gruppi per applicazioni di potenza a partire da 1 kW e superiori. L'obiettivo è ridurre al minimo le perdite di potenza.
B) i gruppi per piccoli intervalli di potenza fino a 10 W. in applicazioni con componenti a basso costo che devono essere utilizzati con il minor numero possibile di componenti, viene utilizzato questo tipo di convertitore di risonanza.
Altri tipi di convertitore per un circuito intermedio con bobine di memoria e condensatori sono:
A) convertitori step-down e step-up
b) convertitore inverso
c) convertitore sincrono
d) convertitori step-up e down a cascata
e) pompe di carica
FAQ - domande frequenti sui convertitori DC/DC e criteri di acquisto
1. Quando è possibile un utilizzo continuo di un convertitore?
Per un utilizzo duraturo è necessario verificare in anticipo tutte le misure di protezione:
o Protezione termica sul dispositivo
da montare o Protezione da sovratensione
o Protezione da cortocircuiti e inversione di polarità
2. Quale corrente di uscita è necessaria?
A seconda del punto in cui viene utilizzato il convertitore DC/DC, sono possibili tensioni di uscita specifiche. A partire da 1 mA, i convertitori di corrente continua forniscono fino a 80 ampere. I rivenditori offrono ben più di 30 diverse differenze.
3. Quale tipo di struttura dovrebbe avere l'alloggiamento e i pin?
La struttura si basa sulla posizione dell'applicazione e lo spazio disponibile. Inoltre, i punti di collegamento sono decisivi. Si distinguono i pad di saldatura, i pin di saldatura, i pin normali, i morsetti a molla, i morsetti a vite, i collegamenti dei cavi e i collegamenti SMD.
4. Qual è la differenza tra le tensioni nominali?
Alcuni convertitori di corrente continua possono essere utilizzati come inverter. In questo modo sono in grado di convertire la "corrente alternata" (CA), cioè la tensione alternata, in tensione continua. Sono disponibili convertitori con tensioni nominali da 3,3 V fino a 120 V.
5. Quanta potenza è necessaria?
La potenza di un convertitore DC/DC è espressa in watt. Sono disponibili convertitori di tensione continua con potenze ridotte come 0,25 W fino a 700 watt.