Funkce a směr výstupního napětí
Ponížovací stabilizátor
Hlavní funkcí ponížovacího stabilizátoru je snížení vyššího vstupního napětí na nižší stabilní výstupní napětí. Například běžné vstupní napětí 12V DC se převede na stabilní výstupní napětí 5V nebo 3,3V, aby byly splněny potřeby nízkého napěťového zdroje, jako jsou nabíječky pro mobilní telefony a některé čipy na základní desce počítače.
Zvýšovací stabilizátor
Zvýšovací stabilizátor slouží k zvýšení nižšího vstupního napětí na vyšší stabilní výstupní napětí. Například v některých zařízeních, která používají jednu nebo více suchých baterií (1,5V nebo 3V atd.) pro zásobování elektrickou energií, lze napětí zvýšit na 5V, 9V atd. pomocí zvýšovacího stabilizátoru, aby bylo možné zásobovat obvody nebo zařízení, které vyžadují vyšší napětí, jako jsou pohyblivé reproduktory a některé ruční měřicí přístroje.
Struktura obvodu a princip fungování
Ponížovací stabilizátor
Základní struktura obvodu: Běžný ponížovací stabilizátor používá strukturu ponížovacího převodníku. Je tvořen hlavně energetickými přepínači (jako MOSFET), cívkami, kondenzátory, diodami a řídícími obvody.
Princip fungování: Když je energetický přepínač zapnut, vstupní napětí nabíjí cívku, proud v cívce lineárně stoupá, v této chvíli je dioda odpojena, a zátěž je zásobována kondenzátorem; Když je přepínač vypnut, cívka generuje reverzní elektromotorickou sílu, která zásobuje kondenzátor a zátěž prostřednictvím diody, a proud v cívce lineárně klesá. Ovládáním doby zapnutí a vypnutí (cyklického poměru) přepínače se upravuje výstupní napětí, aby bylo udrženo stabilní.
Zvýšovací stabilizátor
Základní struktura obvodu: Obvykle se používá struktura zvýšovacího převodníku, která také zahrnuje energetické přepínače, cívky, kondenzátory, diody a řídící obvody.
Princip fungování: Když je energetický přepínač zapnut, vstupní napětí se přidá na obě strany cívky, proud v cívce lineárně stoupá, v této chvíli je dioda odpojena, a kondenzátor je vypouštěn do zátěže, aby se udrželo výstupní napětí; Když je přepínač vypnut, reverzní elektromotorická síla generovaná cívkou se přidá k vstupnímu napětí, kondenzátor je nabíjen prostřednictvím diody a zásobuje zátěž. Ovládáním doby zapnutí a vypnutí (cyklického poměru) přepínače lze zvýšit a stabilizovat výstupní napětí.
Aplikační scénáře
Ponížovací stabilizátor
Spotřební elektronické zařízení: široce používány v mobilních telefonech, tabletech, notebookách a dalších zařízeních. Většina čipů a obvodových modulů uvnitř těchto zařízení vyžaduje různé úrovně nízkého napětí, a vstupní zdroj energie zařízení (jako je napětí lithiové baterie nebo externí adaptér) je relativně vysoký, a je potřeba ponížovacího stabilizátoru, aby byly splněny napěťové požadavky různých komponent.
Adaptér zásobování: Používá se k převodu síťového napětí na nižší výstupní DC napětí, jako je běžné 220V AC síťové napětí na 5V, 9V, 12V DC napětí, pro nabíjení nebo zásobování energií mobilních telefonů, routerů a dalších zařízení.
Zvýšovací stabilizátor
Pohyblivá zařízení: Pro pohyblivá zařízení napájená nízkovoltovými bateriemi (jako jsou suché baterie, tlačítkové baterie), používají se, když některé komponenty v zařízení vyžadují vyšší napětí. Například některé baterky napájené jednou 1,5V suchou baterií zvýší napětí na 3V nebo vyšší s pomocí zvýšovacího stabilizátoru, aby poskytly jasnější osvětlení.
Systém obnovitelné energie: V systému fotovoltaického výroby elektrické energie, když je výstupní napětí fotovoltaické buňky nízké při nízké intenzitě světla, může zvýšovací stabilizátor zvýšit nízké napětí na úroveň vhodnou pro následující obvody (jako jsou inverzory), aby byla zvýšena využití efektivita solární energie.
Efektivnost
Ponížovací stabilizátor
Během procesu ponížení je efektivita ponížovacího stabilizátoru spojena s rozdílem mezi vstupním a výstupním napětím, proudem zátěže, výkonem obvodových komponent a dalšími faktory. Obecně platí, že když je rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím malý, je efektivita relativně nízká v případě lehké zátěže (malý proud zátěže), a efektivita se zlepší s rostoucím proudem zátěže. Pokud je však rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím příliš velký, efektivita se také sníží kvůli vlivu ztrát energie (hlavně ztrát komponent, jako jsou přepínače a cívky).
Zvýšovací stabilizátor
Efektivita zvýšovacího stabilizátoru je také ovlivněna mnoha faktory. Protože během procesu zvýšení cívka musí ukládat více energie, aby zvýšila napětí, a dioda má určité ztráty energie při reverzním odpojení, takže v případě nízkého vstupního napětí, vysokého výstupního napětí a těžké zátěže (velký proud zátěže) může efektivita být velmi ovlivněna, ale s rozvojem technologie se nové zvýšovací stabilizátory také neustále zlepšují v efektivitě.
