अधिकतम बैटरी शक्ति प्राप्त करने के लिए बूस्टर सर्किट की गणना

इस लेख का उद्देश्य यह दिखाना है कि एक डीसी बूस्टर (बीपीएन) डीसी वोल्टेज कनवर्टर (बीपीएन) के ऑपरेटिंग मोड की गणना कैसे संभव है, ताकि निरंतर आंतरिक प्रतिरोध के साथ बैटरी से अधिकतम संभव शक्ति को निकाला जा सके।

अक्सर, एकीकृत सर्किट (आईसीएस) का उपयोग अभ्यास में किया जाता है, जिसमें प्राप्त शक्ति को हार्डवेयर स्तर (उदाहरण के लिए, SPV1040) पर नियंत्रित किया जाता है, लेकिन ऐसे उपकरणों की कीमत काफी अधिक है।
ऐसे समय होते हैं जब एक साधारण बैटरी चालित उपकरण बनाया जाता है, उदाहरण के लिए, एक एलईडी टॉर्च। मैं चाहता हूं कि बैटरी का उपयोग तर्कसंगत रूप से किया जाए, लेकिन इसकी लागत पर्याप्त होनी चाहिए।
सरल सर्किट के लिए, जहां बैटरी के लोड प्रतिरोध और आंतरिक प्रतिरोध को पहले से जाना जाता है, वोल्टेज बढ़ाने वाले बूस्टर के ऑपरेशन मोड की गणना करने के लिए एक विधि है।

बूस्टर वोल्टेज कनवर्टर

आइए देखें कि यह किस प्रकार का कनवर्टर है।
एक सामान्य BPN की सामान्य योजना को चित्र में दिखाया गया है:



यहां दिखाया गया है अपने स्वयं के बूस्टर ब्लॉक के साथ एन बैटरी। विशेष मामले में, आप एक कर सकते हैं।
जब कुंजी बंद हो जाती है, तो वर्तमान "शून्य" पर पहुंच जाता है। अधिष्ठापन के माध्यम से धारा बढ़ती है (लेकिन यह शॉर्ट-सर्किट चालू के मूल्य तक नहीं पहुंचनी चाहिए, अन्यथा ऊर्जा बर्बाद हो जाएगी), अधिष्ठापन ऊर्जा जमा करता है।

फिर चाबी खोली जाती है। अधिष्ठापन के माध्यम से धारा तुरंत बदल नहीं सकती है, यह सर्किट को संचित प्रारंभिक ऊर्जा को छोड़कर, एक अतिरिक्त ईएमएफ बनाता है। इस प्रकार इस समय लोड पर वोल्टेज दी गई बैटरी से अधिक है।
एक डायोड की आवश्यकता है ताकि आउटपुट पर संधारित्र से वर्तमान वापस न जाए। अधिकतर यह एक छोटा वोल्टेज ड्रॉप वाला एक Schottky डायोड है।

अधिकतम शक्ति

भौतिकी के स्कूल पाठ्यक्रम से, हम जानते हैं कि एक गैर-शून्य आंतरिक प्रतिरोध के साथ एक वर्तमान स्रोत की अधिकतम शक्ति तब प्राप्त होती है जब इनपुट और बाहरी प्रतिरोध बराबर होते हैं।
हम सर्किट की मुख्य धाराओं को लिखते हैं:



यहां ईएमएफ बैटरी का ईएमएफ है, आर आंतरिक प्रतिरोध है, आरएन लोड प्रतिरोध है।
निष्कर्ष के विवरण में जाने के बिना, मैं वर्तमान को बढ़ाने और घटाने के लिए सूत्र दूंगा:



कुछ रूपांतरणों के बाद, हमें औसत मूल्य मिलते हैं:



निम्नलिखित शर्तों के अधीन, अधिकतम शक्ति प्राप्त की जाएगी:



इस प्रणाली को गणितीय कार्यक्रमों में संख्यात्मक रूप से हल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए: मैथैड, मैथलैब।

व्यावहारिक उपयोग के लिए सिफारिशें:

1. इस पद्धति का उपयोग केवल रिन के ज्ञात निरंतर मूल्य और एक ज्ञात लोड प्रतिरोध के लिए किया जा सकता है;
2. बैटरी के समानांतर में, आपको कैपेसिटर चालू करने की आवश्यकता है;
3. इस सर्किट के बाद, डीसी-डीसी मॉड्यूल का उपयोग करें;
4. पीडब्लूएम पीढ़ी के समर्थन के साथ एक सस्ते कमजोर नियंत्रक को स्थापित करना सबसे अच्छा है, उदाहरण के लिए: एटीटीनी सीरीज़, एटीमेगा, आप PICs से कुछ पा सकते हैं;
5. चूंकि सर्किट एक वर्तमान जनरेटर के रूप में काम करता है; कई इकाइयों को समन्वय के बिना एक सामान्य संधारित्र में जोड़ा जा सकता है।