פונקציה והכיוון של מתח הפלט
רגולטור צניחה
הפונקציה העיקרית של רגולטור צניחה היא להפחית מתח כניסה גבוה למתח יציאה נמוך ויציב. לדוגמה, המתח הנכנס השכיח של 12V DC מתומר למתח יציאה יציב של 5V או 3.3V כדי לענות על הצרכים של אספקת מתח נמוכה כגון טעיני טלפונים ניידים ואיזוריות מסוימות בכרטיס האם של המחשב.
רגולטור מתח עלייה
רגולטור המתח העולה הוא להעלות מתח כניסה נמוך למתח יציאה גבוה ויציב. לדוגמה, במכשירים מסוימים שמשתמשים באספקת חשמל באמצעות סוללות יבשות (1.5V או 3V וכדומה), ניתן להעלות את המתח ל-5V, 9V וכדומה, דרך הרגולטור העולה, כדי לאספק כוח למעגלים או מכשירים הדורשים מתח גבוה יותר, כגון דוברי ניידים ומכשירי מדידה ניידים מסוימים.
מבנה המעגל ומינципי העבודה
רגולטור צניחה
מבנה מעגל בסיסי: רגולטור הצניחה השכיח משתמש מבנה המרת צניחה. הוא מורכב בעיקר משערים כוח (כמו MOSFET), ספירות, קONDENSSSORES, דיודות ומעגלי בקרה.
inciple of operation: כאשר שער הכוח מופעל, המתח הנכנס מטען את הספיר, זרם הספיר עולה באופן ליניארי, בזמן זה הדיודה ניתקת, וה עומס מזין על ידי הקONDENSSSORES; כאשר שער ההילוך מנתק, הספיר מייצר מתח הפכי, המשלים את האנרגיה לקONDENSSSORES וה עומס דרך הדיודה, וזרם הספיר יורד באופן ליניארי. על ידי הבקרה זמן ההפעלה והניתוק של שערי ההילוך, המתח היציאתי מתואם כדי לשמור על יציבות המתח היציאתי.
רגולטור מתח עלייה
מבנה מעגל בסיסי: מבנה המרת עלייה בדרך כלל בשימוש, וכולל גם שערי כוח, ספירות, קONDENSSSORES, דיודות ומעגלי בקרה.
inciple of operation: כאשר שער הכוח מופעל, המתח הנכנס מוסף לשני קצות הספיר, זרם הספיר עולה באופן ליניארי, בזמן זה הדיודה ניתקת, והקONDENSSSORES מספקים אנרגיה לעומס כדי לשמור על המתח היציאתי; כאשר שער ההילוך מנתק, המתח הפכי שנוצר על ידי הספיר מתווסף למתח הנכנס, מטען את הקONDENSSSORES דרך הדיודה ומספק אנרגיה לעומס. על ידי התאמה של זמן ההפעלה והניתוק של שערי ההילוך, ניתן להעלות ולהתאים את המתח היציאתי.
תרחיש שימוש
רגולטור צניחה
מכשירי אלקטרוניקה לצריכה: בשימוש רחב בטלפונים ניידים, טאבלטים, מחשבים ניידים ועוד. רוב האזוריות והמודולים המודוליים בתוך המכשירים הללו דורשים מגוון רמות מתח נמוכות, והמתח הנכנס של המכשיר (כמו מתח סוללת ליתיום או מתח מתאם חיצוני) הוא יחסי גבוה, ולכן נדרש רגולטור צניחה כדי לעמוד בהדרישה למתח של רכיבים שונים.
מתאם כוח: משמש להמרת המתח החשמלי לתוצאה של מתח DC נמוך יותר, כמו המתח הנכנס השכיח של 220V AC לתוצאה של 5V, 9V, 12V DC, עבור טעינת או הזנת טלפונים ניידים, גשרי רשת ומכשירים אחרים.
רגולטור מתח עלייה
מכשירים ניידים: עבור מכשירים ניידים שמזינים בהם סוללות מתח נמוך (כמו סוללות יבשות, סוללות כפתור), בשימוש כאשר חלק מהרכיבים במכשיר דורשים מתח גבוה יותר. לדוגמה, כמה פנסים המזינים על ידי סוללת יבשה בודדת של 1.5V מגבירים את המתח ל-3V או גבוה יותר עם רגולטור עלייה כדי לספק תאורה בהירה יותר.
מערכת אנרגיה מתחדשת: במערכת ייצור אנרגיה פוטו-וולטאית, כאשר מתח הפלט של תאי הפוטו-וולטאיים נמוך ברמה נמוכה של אור, רגולטור העליה יכול להעלות את המתח הנמוך לרמה המתאימה למעגלים מאוחרים (כמו היפוכים) כדי לשפר את יעילות השימוש באנרגיה סולארית.
מאפייני יעילות
רגולטור צניחה
במהלך הצניחה, יעילות הרגולטור מצניחה קשורה להבדל בין מתח הנכנס למתח היציאתי, זרם העומס, ביצועי רכיבי המעגל及其他组件的性能等因素。一般来说,在输入和输出电压差较小时,轻负载(小负载电流)情况下效率相对较低,随着负载电流的增加,效率会提高。然而,如果输入和输出电压差过大,由于功率损耗(主要是开关管和电感器等组件的损耗)的影响,效率也会降低。
Boost voltage regulator
BOOST 调压器的效率也受到许多因素的影响。因为在升压过程中,电感需要存储更多的能量以提升电压,并且二极管在反向截止时会有一定的能量损耗,所以在低输入电压、高输出电压和重负载(大负载电流)的情况下,效率可能会受到很大影响,但随着技术的发展,新的升压调压器也在不断提高效率。
מאפייני יעילות
רגולטור צניחה
במהלך הצניחה, יעילות הרגולטור מצניחה קשורה להבדל בין מתח הנכנס למתח היציאתי, זרם העומס, ביצועי רכיבי המעגל ושיקולים נוספים. באופן כללי, כאשר ההבדל בין מתח הנכנס למתח היציאתי קטן, יעילות נמוכה יותר במצב של עומס קל (זרם עומס קטן), ויעילות תעלה עם עלייה בעומס. עם זאת, אם ההבדל בין מתח הנכנס למתח היציאתי גדול מדי, יעילות תרד עקב השפעת איבוד אנרגיה (בעיקר איבוד אנרגיה של רכיבים כמו שערי הכוח והספיר).
רגולטור מתח עלייה
יעילות הרגולטור העולה גם היא משפיעה על מספר גורמים. מכיוון שבתהליך העליה, הספיר צריך לאגור יותר אנרגיה כדי להעלות את המתח, והדיודה תגרום לאיבוד אנרגיה מסוים במהלך ניתוק הפוך, במצב של מתח כניסה נמוך, מתח יציאה גבוה ועומס כבד (זרם עומס גדול), יעילות יכולה להיות מאוד מושפעת, אך עם התקדמות הטכנולוגיה, רגולטורים חדשים העולים ממשיכים לשפר את יעילותם.