พิมพ์คำที่ต้องการค้นหา ทั้งภาษาไทยและอังกฤษ
  1. หน้าแรก
  2. วิดีโอ
  3. บั๊กคอนเวอร์เตอร์ ตอนที่ 1

Dc to dc converter Buck converter วงจรบั๊กคอนเวอร์เตอร์ การคำนวณหาค่าดิวตี้ไซเคิ้ล duty cycle

Mod's Engineering Mathematicsอาจารย์มด · ธีรวุฒิ แสวงบุญ ติดตามดูบน YouTube ↗

เผยแพร่ · ภาษาไทย

คลิปตอนที่ 1 ของชุด DC-DC converter สอนเป็นภาษาไทย: บั๊กคอนเวอร์เตอร์ (buck converter) คือวงจรแปลงไฟตรงเป็นไฟตรงที่ลดระดับแรงดัน DC ลง คลิปนี้เน้นที่มาของดิวตี้ไซเคิล (duty cycle, D) คืออัตราส่วนเวลาที่สวิตช์นำกระแสต่อหนึ่งคาบ และการคำนวณหาค่าดิวตี้ไซเคิลจากแรงดันขาเข้าและขาออก D = Vo/Vin ในวงจรอุดมคติ เหมาะสำหรับวิชาอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (power electronics) สอนโดยอาจารย์มด (ธีรวุฒิ แสวงบุญ) ช่อง Mod's Engineering Mathematics

สรุปสูตรอ่านประกอบคลิป

D=tonTs,Vo=D Vin    ⟹    D=VoVinD = \frac{t_{on}}{T_s}, \qquad V_o = D\,V_{in} \;\;\Longrightarrow\;\; D = \frac{V_o}{V_{in}}
ที่มาของ Vo=D VinV_o = D\,V_{in} (volt-second balance)
  • สวิตช์นำ (นาน DTsDT_s): ตัวเหนี่ยวนำรับแรงดัน Vin−VoV_{in} - V_o กระแสเพิ่มขึ้น
  • สวิตช์ตัด (นาน (1−D)Ts(1-D)T_s): ไดโอดนำ ตัวเหนี่ยวนำรับ −Vo-V_o กระแสลดลง
  • สภาวะคงตัว แรงดันเฉลี่ยคร่อมตัวเหนี่ยวนำเป็นศูนย์ (Vin−Vo)DTs−Vo(1−D)Ts=0(V_{in} - V_o)DT_s - V_o(1-D)T_s = 0 จัดรูปได้ Vo=D VinV_o = D\,V_{in}

ตัวอย่างฝึกเพิ่ม: 12 V เป็น 5 V ที่ 50 kHz

D=VoVin=512≈0.417  (41.7 %)D = \frac{V_o}{V_{in}} = \frac{5}{12} \approx 0.417 \;(41.7\,\%) Ts=150 kHz=20 μs,ton=D Ts≈8.33 μsT_s = \frac{1}{50\ \text{kHz}} = 20\ \mu\text{s}, \qquad t_{on} = D\,T_s \approx 8.33\ \mu\text{s}

ค่านี้เป็นของวงจรอุดมคติ วงจรจริงต้องใช้ DD สูงขึ้นเล็กน้อยเพื่อชดเชยแรงดันตกที่สวิตช์ ไดโอด และความต้านทานของขดลวด ซึ่งอธิบายไว้ในบทเรียนโหมด CCM

เรียนต่อจากคลิปนี้

คำถามที่พบบ่อย

ดิวตี้ไซเคิล (duty cycle) ของบั๊กคอนเวอร์เตอร์คืออะไร?

คืออัตราส่วนระหว่างเวลาที่สวิตช์นำกระแส t_on ต่อคาบการสวิตช์ Tₛ เขียนเป็น D = t_on/Tₛ มีค่าระหว่าง 0 ถึง 1 หรือ 0 ถึง 100 %

ทำไมแรงดันขาออกของบั๊กเท่ากับ D คูณแรงดันขาเข้า?

ในสภาวะคงตัว แรงดันเฉลี่ยตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำใน 1 คาบต้องเป็นศูนย์ (volt-second balance) ช่วงสวิตช์นำ ตัวเหนี่ยวนำรับ Vin − Vo นาน D·Tₛ ช่วงสวิตช์ตัดรับ −Vo นาน (1 − D)·Tₛ เมื่อจับผลรวมให้เป็นศูนย์จะได้ Vo = D·Vin ในโหมดกระแสต่อเนื่อง (CCM)

ต้องการแปลง 12 V เป็น 5 V ต้องตั้งดิวตี้ไซเคิลเท่าไร?

ในวงจรอุดมคติ D = 5/12 ≈ 0.417 หรือประมาณ 41.7 % ถ้าสวิตช์ที่ 50 kHz คาบเท่ากับ 20 µs สวิตช์จึงนำกระแสประมาณ 8.33 µs ต่อคาบ วงจรจริงต้องใช้ D สูงกว่านี้เล็กน้อยเพื่อชดเชยแรงดันตกที่สวิตช์ ไดโอด และความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำ

วิดีโออื่นที่น่าดู

กฎของคราเมอร์ Cramer's rule เมทริกซ์ ดีเทอร์มิแนนต์ การแก้ระบบสมการเชิงเส้น การหาดีเทอร์มิแนนท์Mod's Engineering Mathematicsเผยแพร่ 9 ส.ค. 2563 · เมทริกซ์ · ดีเทอร์มิแนนต์ อินเวอร์สของเมทริกซ์ Inverse of a matrixMod's Engineering Mathematicsเผยแพร่ 2 ม.ค. 2565 · เมทริกซ์ · อินเวอร์ส ไมเนอร์ โคแฟกเตอร์ Minor cofactorMod's Engineering Mathematicsเผยแพร่ 22 ก.ย. 2565 · เมทริกซ์ · ดีเทอร์มิแนนต์

ดูวิดีโอทั้งหมด 4 คลิป →