La diferencia entre un regulador buck y un regulador boost
Función y dirección de la tensión de salida
Regulador de tensión paso abajo
La función principal de un regulador de tensión paso abajo es reducir una tensión de entrada más alta a una tensión de salida estable más baja. Por ejemplo, la tensión de entrada de 12V CC común se convierte en una tensión de salida estable de 5V o 3.3V para satisfacer las necesidades de alimentación de bajo voltaje como los cargadores de teléfonos móviles y algunos chips en la placa base del ordenador.
Regulador de tensión paso arriba
El regulador de tensión paso arriba aumenta la tensión de entrada más baja a una tensión de salida estable más alta. Por ejemplo, en algunos dispositivos que usan pilas secas (1.5V o 3V, etc.) para la alimentación, la tensión puede ser elevada a 5V, 9V, etc., a través del regulador paso arriba, con el fin de alimentar circuitos o dispositivos que requieren tensiones más altas, como altavoces portátiles y algunos instrumentos de medición manuales.
Estructura del circuito y principio de funcionamiento
Regulador de tensión paso abajo
Estructura del circuito básica: El regulador paso abajo común adopta la estructura de convertidor paso abajo. Está compuesto principalmente por tubos de conmutación de potencia (como MOSFET), inductores, condensadores, diodos y circuitos de control.
Principio de funcionamiento: Cuando el tubo de conmutación de potencia está encendido, la tensión de entrada carga al inductor, la corriente del inductor sube linealmente, en este momento el diodo está apagado, y la carga es alimentada por el condensador; cuando el tubo de conmutación está apagado, el inductor genera una fuerza electromotriz inversa, que suministra energía al condensador y a la carga a través del diodo, y la corriente del inductor disminuye linealmente. Al controlar el tiempo de encendido y apagado (ciclo de trabajo) del tubo de conmutación, se ajusta la tensión de salida para mantenerla estable.
Regulador de tensión paso arriba
Estructura del circuito básica: Se utiliza generalmente la estructura de convertidor paso arriba, e incluye también tubos de conmutación de potencia, inductores, condensadores, diodos y circuitos de control.
Principio de funcionamiento: Cuando el tubo de conmutación de potencia está encendido, la tensión de entrada se suma a ambos extremos del inductor, la corriente del inductor sube linealmente, en este momento el diodo está cortado, y el condensador descarga a la carga para mantener la tensión de salida; cuando el tubo de conmutación está apagado, la fuerza electromotriz inversa generada por el inductor se superpone con la tensión de entrada, cargando el condensador a través del diodo y suministrando energía a la carga. Al ajustar el tiempo de encendido y apagado (ciclo de trabajo) del tubo de conmutación, se puede elevar y estabilizar la tensión de salida.
Escenario de aplicación
Regulador de tensión paso abajo
Dispositivos electrónicos de consumo: ampliamente utilizados en teléfonos móviles, tabletas, portátiles y otros dispositivos. La mayoría de los chips y módulos de circuito dentro de estos dispositivos requieren una variedad de niveles de alimentación de bajo voltaje, y la alimentación de entrada del dispositivo (como la tensión de la batería de litio o la tensión del adaptador externo) es relativamente alta, y se necesita un regulador paso abajo para satisfacer los requisitos de tensión de diferentes componentes.
Adaptador de alimentación: Utilizado para convertir la red a una tensión de salida CC más baja, como la tensión CA de 220V común a 5V, 9V, 12V CC, para cargar o alimentar teléfonos móviles, routers y otros dispositivos.
Regulador de tensión paso arriba
Dispositivos portátiles: Para dispositivos portátiles alimentados por baterías de bajo voltaje (como pilas secas, pilas de botón), se utilizan cuando algunos componentes en el dispositivo requieren una tensión más alta. Por ejemplo, algunas linternas alimentadas por una pila seca de 1.5V utilizan un regulador paso arriba para elevar la tensión a 3V o más para proporcionar una iluminación más brillante.
Sistema de energía renovable: En el sistema de generación de electricidad fotovoltaica solar, cuando la tensión de salida de la célula fotovoltaica es baja a baja intensidad luminosa, el regulador paso arriba puede elevar la tensión baja a un nivel de tensión adecuado para los circuitos posteriores (como inversores) para mejorar la eficiencia de utilización de la energía solar.
Característica de eficiencia
Regulador de tensión paso abajo
En el proceso de paso abajo, la eficiencia del regulador paso abajo está relacionada con la diferencia entre la tensión de entrada y la de salida, la corriente de carga, el rendimiento de los componentes del circuito y otros factores. Generalmente, cuando la diferencia entre la tensión de entrada y la de salida es pequeña, la eficiencia es relativamente baja en caso de carga ligera (corriente de carga pequeña), y la eficiencia mejorará con el aumento de la corriente de carga. Sin embargo, si la diferencia entre la tensión de entrada y la de salida es demasiado grande, la eficiencia también disminuirá debido a la influencia de la pérdida de potencia (principalmente la pérdida de componentes como los tubos de conmutación y los inductores).
Regulador de tensión paso arriba
La eficiencia del regulador paso arriba también se ve afectada por muchos factores. Debido a que en el proceso de paso arriba, el inductor necesita almacenar más energía para elevar la tensión, y el diodo tendrá cierta pérdida de energía en el corte inverso, en el caso de tensión de entrada baja, tensión de salida alta y carga pesada (corriente de carga grande), la eficiencia puede verse muy afectada, pero con el desarrollo de la tecnología, los nuevos reguladores paso arriba también están mejorando constantemente la eficiencia.
