Funció i direcció de tensió de sortida
Regulador de reducció de tensió
La funció principal d'un regulador de reducció de tensió és reduir una tensió d'entrada més alta a una tensió de sortida estable inferior. Per exemple, la tensió d'entrada DC comuna de 12V es converteix en una tensió de sortida estable de 5V o 3,3V per satisfer les necessitats d'alimentació de baixa tensió com els carregadors de telèfons mòbils i alguns xips de la placa base dels ordinadors.
Regulador de potenciació de tensió
El regulador de potenciació de tensió serveix per augmentar la tensió d'entrada inferior a una tensió de sortida superior i estable. Per exemple, en alguns dispositius que utilitzen piles seques individuals o múltiples (1,5V o 3V, etc.) com a font d'alimentació, la tensió es pot elevar a 5V, 9V, etc., a través del regulador de potenciació, per alimentar circuits o dispositius que requereixen tensions més altes, com els altaveus portàtils i alguns instruments de mesura manegables.
Estructura del circuit i principi de funcionament
Regulador de reducció de tensió
Estructura bàsica del circuit: El regulador buck comú adopta l'estructura del convertidor buck. Està compost principalment per tubs de commutació de potència (com el MOSFET), inductors, condensadors, díodes i circuits de control.
Principi de funcionament: Quan el tub de commutació de potència està ences, la tensió d'entrada carrega l'inductor, la corrent de l'inductor augmenta linealment, en aquest moment el díode està tallat, i la càrrega és alimentada pel condensador; Quan el tub de commutació està tallat, l'inductor genera una força electromotriu inversa, que alimenta el condensador i la càrrega a través del díode, i la corrent de l'inductor disminueix linealment. Amb el control del temps d'encendre i apagar (ciclo de treball) del tub de commutació, la tensió de sortida es regula per mantenir la tensió de sortida estable.
Regulador de potenciació de tensió
Estructura bàsica del circuit: S'utilitza sovint l'estructura del convertidor boost, i també inclou tubs de commutació de potència, inductors, condensadors, díodes i circuits de control.
Principi de funcionament: Quan el tub de commutació de potència està ences, la tensió d'entrada s'afegeix als dos extrems de l'inductor, la corrent de l'inductor augmenta linealment, en aquest moment el díode està tallat, i el condensador es descarrega a la càrrega per mantenir la tensió de sortida; Quan el tub de commutació està apagat, la força electromotriu inversa generada per l'inductor s'afegeix a la tensió d'entrada, carregant el condensador a través del díode i alimentant la càrrega. Amb el control del temps d'encendre i apagar (ciclo de treball) del tub de commutació, la tensió de sortida es pot elevar i estabilitzar.
Escenari d'aplicació
Regulador de reducció de tensió
Dispositius electrònics de consum: amplament utilitzats en telèfons mòbils, taules digitals, ordinadors portàtils i altres dispositius. La majoria dels xips i mòduls de circuit interior d'aquests dispositius requereixen diversos nivells de tensió d'alimentació de baixa tensió, i la tensió d'entrada del dispositiu (com la tensió de la bateria de litiu o la tensió de l'adaptador extern) és relativament alta, i es necessita un regulador de reducció de tensió per satisfer les exigències de tensió de diferents components.
Adaptador d'alimentació: Utilitzat per convertir la corrent de línia a una tensió de sortida DC més baixa, com la corrent AC comuna de 220V a 5V, 9V, 12V DC, per a la càrrega o alimentació de telèfons mòbils, routers i altres dispositius.
Regulador de potenciació de tensió
Dispositius portàtils: Per a dispositius portàtils alimentats amb piles de baixa tensió (com piles seques, piles botó), utilitzar quan alguns components del dispositiu requereixen una tensió més alta. Per exemple, algunes llanternes alimentades amb una sola pila seca de 1,5V utilitzen un regulador de potenciació per elevar la tensió a 3V o més per proporcionar il·luminació més brillant.
Sistema d'energia renovable: En el sistema de generació d'energia fotovoltaica solar, quan la tensió de sortida de la cel·la fotovoltaica és baixa a intensitats de llum baixes, el regulador de potenciació pot elevar la tensió baixa a un nivell de tensió adequat per circuits posteriors (com inversors) per millorar l'eficiència d'ús de l'energia solar.
Característica d'eficiència
Regulador de reducció de tensió
En el procés de reducció, l'eficiència del regulador de reducció de tensió està relacionada amb la diferència entre la tensió d'entrada i de sortida, la corrent de càrrega, el rendiment dels components del circuit i altres factors. Generalment, quan la diferència entre la tensió d'entrada i de sortida és petita, l'eficiència és relativament baixa en el cas de càrregues lleugeres (corrent de càrrega petita), i l'eficiència s'incrementarà amb l'augment de la corrent de càrrega. No obstant això, si la diferència entre la tensió d'entrada i de sortida és massa gran, l'eficiència també es veurà reduïda degut a la influència de la pèrdua de potència (principalment la pèrdua de components com els tubs de commutació i els inductors).
Regulador de potenciació de tensió
L'eficiència del regulador de potenciació també està afectada per molts factors. Degut al procés de potenciació, l'inductor ha de emmagatzemar més energia per elevar la tensió, i el díode tindrà una certa pèrdua d'energia en el tall invers, per tant, en el cas de baixa tensió d'entrada, alta tensió de sortida i càrrega pesada (gran corrent de càrrega), l'eficiència pot ser greument afectada, però amb el desenvolupament tecnològic, els nous reguladors de potenciació també estan millorant constantment l'eficiència.
