Buck qüvvət mənzilləyici və boost qüvvət mənzilləyici arasındakı fərq

Funksiya və çıxış voltajı istiqaməti

Step-down regulator

Step-down regulatorun əsas funksiyası daha yüksək daxil gələn voltajı daha aşağı sabit çıxış voltajına endirməkdir. Məsələn, ümumi 12V DC daxil gələn voltaj 5V və ya 3.3V sabit çıxış voltajına çevrilir ki, mobil telefon zərəfləri və kompüter anamodulundakı bəzi çiplər kimi aşağı voltajlı elektrik mənbələrinin tələblərinə uyğun olsun.

Boost voltage regulator

Boost voltage regulatorun funksiyası daha aşağı daxil gələn voltajı daha yüksək sabit çıxış voltajına yüksəltməkdir. Məsələn, bir və ya bir neçə xurda bataryadan (1.5V və ya 3V kimi) enerji alqan cihazlarda, boost regulator vasitəsi ilə voltaj 5V, 9V və s. hədə yüksəldilə bilər ki, portativ səssizləşdiricilər və bəzi el çəkili ölçmə alətləri kimi yüksək voltaj tələb edən qurğulara enerji verilsin.

Kontur strukturu və işləmə prinsipi

Step-down regulator

• Əsas kontur strukturu: Ümumi step-down regulatorlar step-down konvertor strukturu istifadə edirlər. Bu struktur asılı olaraq güc idarəetmə lülələri (MOSFET kimi), indüktorlar, kondansatorlar, diodlar və idarəetmə konturları ilə təşkil edilmişdir.

• İşləmə prinsipi: Güc idarəetmə lüləsi açıq olduğunda, daxil gələn voltaj indüktora şarjlanır, indüktor akımı doğrusal olaraq artır, bu zaman diod tərsinə bağlanır və yük kondansator tərəfindən enerjiyə malik olunur; Güc idarəetmə lüləsi bağlandıqda, indüktor tərs elektromotiv kuvvet yaratır, bu da diod vasitəsilə kondansatora və yükə enerji verir və indüktor akımı doğrusal olaraq azalır. Güc idarəetmə lüləsinin açıq-bağlı vaxtını (duty cycle) idarə edərək, çıxış voltajı sabit qaldığı kimi ayarlanır.

Boost voltage regulator

• Əsas kontur strukturu: Boost konvertor strukturu adətən istifadə olunur və bu da güc idarəetmə lülələri, indüktorlar, kondansatorlar, diodlar və idarəetmə konturları ilə təşkil edilmişdir.

• İşləmə prinsipi: Güc idarəetmə lüləsi açıq olduğunda, daxil gələn voltaj indüktorun iki ucu arasına əlavə olunur, indüktor akımı doğrusal olaraq artır, bu zaman diod kəsildikdə, kondansator yükə enerji verir və çıxış voltajını saxlayır; Güc idarəetmə lüləsi bağlandıqda, indüktor tərəfindən yaradılan tərs elektromotiv kuvvet daxil gələn voltajla birgə, kondansatoru diod vasitəsilə şarjlamaq və yükə enerji vermək üçün istifadə olunur. Güc idarəetmə lüləsinin açıq-bağlı vaxtını (duty cycle) idarə edərək, çıxış voltajı artırıla bilər və sabitləşdirilə bilər.

Tətbiq sahəsi

Step-down regulator

• Tükəticil elektronika cihazları: Mobil telefonlar, tabletler, notbuklar və s. cihazlarda geniş yayılmışdır. Bu cihazların içindəki çoxsaylı çiplər və kontur modulları müxtəlif aşağı voltajlı enerji mənbələrini tələb edir və cihazın enerji girişi (litium batarya voltacı və ya xarici adaptorda olan voltac gibi) nisbətən yüksəkdir, beləliklə, fərqli komponentlərin voltaj tələblərinə cavab vermək üçün step-down regulator lazımdır.

• Güc adaptoru: Elektrik şəbəkəsindən aşağı DC voltajlı çıxışa çevirmək üçün istifadə olunur, məsələn, ümumi 220V AC elektrik şəbəkəsi 5V, 9V, 12V DC voltaja çevrilir ki, mobil telefonlar, routerlər və s. cihazlara şarj və ya enerji verilsin.

Boost voltage regulator

• Portativ cihazlar: Aşağı voltajlı bataryalar (xurda bataryalar, düym bataryalar) tərəfindən enerji alqan portativ cihazlarda, cihazın bəziləri komponentlərinin daha yüksək voltaj tələb etdiyi zaman istifadə olunur. Məsələn, tək 1.5V xurda bataryadan enerji alan bəzilər flaşlar, boost regulator vasitəsilə voltajı 3V və ya daha yüksəkə yüksəldirər ki, parlaq aydınlatma təmin edərlər.

• Yenidən istifadə olunan enerji sistemi: Güneş fotovoltaik enerji sistemində, güneş hücresinin daxil gələn voltacı aşağı işığın intensivliyində aşağı olduğunda, boost regulator aşağı voltacı, sonrakı konturlar (invertorlar kimi) üçün uyğun voltaj səviyyəsinə yüksəldir ki, güneş enerjisinin istifadə oranı artırılsın.

Verim xüsusiyyəti

Step-down regulator

Buck prosesində, step-down regulatorun effektivliyi daxil gələn və çıxış voltacının fərqinə, yük akımına, kontur komponentlərinin performansına və digər faktorlara bağlıdır. Ümumiyyətlə, daxil gələn və çıxış voltacının fərqi kiçik olduqda, hafif yük (kiçik yük akımı) halında effektivlik nisbətən aşağı olur və yük akımının artması ilə effektivlik artır. Amma, əgər daxil gələn və çıxış voltacının fərqi çox böyükdirsə, komponentlərdən (güc idarəetmə lülələri və indüktorlar kimi) enerji itirilməsi təsiri ilə effektivlik azalacaq.

Boost voltage regulator

Boost regulatorun effektivliyi də bir çox faktordan asılıdır. Boost prosesində, indüktor daha çox enerji saxlamaq lazımdır ki, voltaj yüksəldilsin, və diod tərsinə kəsməkdə bir məhdud miktarda enerji itirir, beləliklə, aşağı daxil gələn voltaj, yüksək çıxış voltajı və ağır yük (böyük yük akımı) hallarında effektivlik çox təsirlənə bilər, amma texnologiya inkişafı ilə yeni boost regulatorlar effektivliyi daimi olaraq artırırlar.