سلول تغییر

سلول تغییر ساختار پایه در الکترونیک قدرت است که شامل یک سوئیچ الکترونیکی ( امروزه از نیمه هادی های قدرتمند استفاده می کنند، نه یک سوئیچ مکانیکی ) و یک دیود. به طور سنتی به عنوان یک برش دهنده شناخته می شد، اما از آنجا که منبع تغذیه سوئیچ تبدیل به یک شکل عمده تبدیل انرژی شد، این اصطلاح جدید محبوب تر شده است.
هدف اصلی این سلول تغییر قدرت و ولتاژ dc به موج مربعی جربان متناوب است. این کار به این صورت است که یک سلف و یک خازن را می توان در یک مدار LC برای تغییر ولتاژ استفاده کرد؛ و در عمل، بازدهی بالاتر از ۸۰–۹۰٪ به طور معمول به دست می آید. سپس معمولاً خروجی وارد یک فیلتر می شود تا ولتاژ dc تولید کند. با کنترل زمان روشن و خاموش ( کلید کار ) سوئیچ در سلول تغییر، ولتاژ خروجی می تواند تنظیم شود. این اصل اساسی هستهٔ اکثر منابع تغذیه مدرن از مبدل های کوچک dc - dc در دستگاه های دستی تا ایستگاه های عظیم سوئیچینگ برای انتقال ولتاژ بالا ی dc است.
یک سلول تغیر شامل دو قطعه قدرت است که اغلب به عنوان منابع اشاره می شوند هر چند که می توانند قدرت هم جذب و هم تولید کنند.
برخی از الزامات برای اتصال منابع قدرت وجود دارد. تنظیمات غیرمنتظره در شکل ۱ ذکر شده است. آن ها اساساً عبارتند از:
• یک منبع ولتاژ نمی تواند اتصال کوتاه شود، زیرا اتصال کوتاه یک ولتاژ صفر را اعمال می کند که با ولتاژ تولید شده از منبع تناقض دارد.
• به همان دلیل قبل، یک منبع جاری را نمی توان در یک مدار باز قرار داد.
• دو ( یا بیشتر ) منابع ولتاژ را نمی توان به طور موازی متصل کرد، چرا که هر یک از آن ها سعی می کنند ولتاژ مدار را اعمال کنند.
• دو ( یا بیشتر ) منابع جریان را نمی توان به صورت سری به هم متصل کرد، زیرا هر کدام از آن ها سعی می کنند جریان را در حلقه قرار دهند.
این امر به منابع کلاسیک ( باتری، ژنراتور ) ، بلکه برای خازن ها و سلف ها نیز اعمال می شود: در یک مقیاس زمانی کم، یک خازن با یک منبع ولتاژ یکسان است و یک سلف با یک منبع جاری یکسان است. اتصال دو خازن با ولتاژ مختلف به موازات در نتیجه اتصال دو منبع ولتاژ، یکی از اتصالات ممنوعه شکل ۱ است.
شکل ۲ کارایی ضعیف چنین اتصال را نشان می دهد. یک خازن با ولتاژ V شارژ می شود و به یک خازن با همان ظرفیت متصل شده، اما تخلیه می شود.
قبل از اتصال انرژی در مدار برابر، ۱۲ 𝐶 𝑉2E = و مقدار Q برابر Q=C. U است.