Функция және шығыс напрямдасу бағыты
Төмендетуші регулятор
Төмендетуші регулятордың негізгі функциясы - жоғары енгізілген напрямдасуды төмен, стабильді шығыс напрямдасуга айналдыру. Мысалы, кең таралған 12В DC енгізілген напрямдасы 5В немесе 3.3В стабильді шығыс напрямдасына айналдырылады, сондықтан мобилді телефон зарядшылары және компьютер базалық платасындағы бірнеше чиптер сияқты төмен напрямдасу қажетті болатын құрылғыларды қолдау үшін.
Жоғарылатушы напрямдасу регуляторы
Жоғарылатушы напрямдасу регуляторы - төмен енгізілген напрямдасуды жоғары, стабильді шығыс напрямдасуга арттыру. Мысалы, бір немесе бірнеше суык батарей (1.5В немесе 3В және т.б.) арқылы энергияленетін қайталанатын құрылғыларда, жоғарылатушы регулятор арқылы напрямдасы 5В, 9В және т.б. деңгейлеріне арттырыла отырып, жоғары напрямдасу қажетті болатын схемаларға немесе құрылғыларға, мысалы, қолмен үстілетін коңыртқыштар және бірнеше қолмен үстілетін өлшеу приборларын энергиялау үшін қолданылады.
Схемалық құрылым және іске қосу принципі
Төмендетуші регулятор
Негізгі схемалық құрылым: Кең таралған төмендетуші регулятор бұк конвертер құрылымын қолданады. Ол негізінен энергиялық коммутациялық транзисторлар (мысалы, MOSFET), индуктивтер, конденсаторлар, диодтар және басқару схемаларынан тұрады.
Іске қосу принципі: Энергиялық коммутациялық транзистордың жұмысы уақытында, енгізілген напрямдасы индуктивтерге толтырылады, индуктивтердің ағымы сызықты түрде өседі, осы уақытта диод теріс бағытта түскен, ал нагрузка конденсатор арқылы энергияланады; Коммутациялық транзистордың өту уақытында, индуктивтер теріс электромоторфорсасын жасайды, ол диод арқылы конденсатор мен нагрузканы энергиялап, индуктивтердің ағымы сызықты түрде төмендейді. Коммутациялық транзистордың қосылу-өту уақытын (дискреттік мезгіл) басқару арқылы шығыс напрямдасының стабильділігі сақталады.
Жоғарылатушы напрямдасу регуляторы
Негізгі схемалық құрылым: Жоғарылатушы конвертер құрылымы қолданылады, ол да энергиялық коммутациялық транзисторлар, индуктивтер, конденсаторлар, диодтар және басқару схемаларынан тұрады.
Іске қосу принципі: Энергиялық коммутациялық транзистордың жұмысы уақытында, енгізілген напрямдасы индуктивтердің екі жағына қосылады, индуктивтердің ағымы сызықты түрде өседі, осы уақытта диод қиылысады, ал конденсатор нагрузкаға энергияланады, шығыс напрямдасын сақтай отырып; Коммутациялық транзистордың өту уақытында, индуктивтердің теріс электромоторфорсасы енгізілген напрямдасымен бірге қосылады, конденсаторди диод арқылы толтырып, нагрузкаға энергияланады. Коммутациялық транзистордың қосылу-өту уақытын (дискреттік мезгіл) басқару арқылы шығыс напрямдасы жоғарылатып, стабилиділікке иелендіреді.
Қолданылу аймағы
Төмендетуші регулятор
Мұражайлар электроникалық құрылғылары: мобилді телефондар, планшеттер, ноутбуктар және басқа құрылғыларда кеңінен қолданылады. Бұл құрылғылардың ішкі чиптері және схемалық модулдері артықшылықтың артықшылық деңгейіндегі энергия қажет, құрылғының энергиясы (мысалы, литий батареясының напрямдасы немесе сыртқы адаптердің напрямдасы) қарағанда жоғары болғандықтан, төмендетуші регулятор әр түрлі компоненттердің напрямдасы талаптарын қанағаттандыру үшін қажет.
Энергия адаптері: Жүзеге асырылған токты төмен ДЦ напрямдасына айналдыру үшін қолданылады, мысалы, кең таралған 220В АЦ жүзеге асырылған ток 5В, 9В, 12В ДЦ напрямдасына айналдырылады, мобилді телефондар, роутерлер және басқа құрылғыларды заряддау немесе энергиялау үшін.
Жоғарылатушы напрямдасу регуляторы
Өнеркәсіптік құрылғылар: Төмен напрямдасу батареялары (мысалы, суык батареялар, батареялар) арқылы энергияланатын өнеркәсіптік құрылғыларда, құрылғының ішкі бөліктеріне жоғары напрямдасу қажет болғанда қолданылады. Мысалы, бір 1.5В суык батареямен энергияланатын бірнеше фонарьлар жоғарылатушы регулятор арқылы напрямдасын 3В немесе одан жоғары деңгейлерге арттырып, жарықрақ освещение беру үшін қолданылады.
Қайталанатын энергиялық система: Күн энергиясына негізделген фотоэлектрикалық энергия өндіріс системасында, фотоэлементтердің шығыс напрямдасы төмен жарық деңгейінде төмен болғанда, жоғарылатушы регулятор төмен напрямдасуды кейінгі схемаларға (мысалы, инверторлар) қолайлы болатын напрямдасы деңгейіне арттырып, күн энергиясын пайдалану үшін қолданылады.
Эффективтілік өзіндіктері
Төмендетуші регулятор
Төмендету процесінде төмендетуші регулятордың эффективтілігі енгізілген және шығыс напрямдасының айырмашылығы, нагрузка ағымы, схемалық компоненттердің қызмет ететін қасиеттері және басқа факторлармен байланысты. Негізгідей, енгізілген және шығыс напрямдасының айырмашылығы төмен болғанда, жұмсақ нагрузка (төмен нагрузка ағымы) үшін эффективтілігі төмен болады, ал нагрузка ағымының өсуімен эффективтілігі жақсарады. Бірақ, енгізілген және шығыс напрямдасының айырмашылығы өте жоғары болса, компоненттер (мысалы, коммутациялық транзисторлар және индуктивтер) арқылы энергия жеңіліктің (жою) таасына байланысты эффективтілігі төмендейді.
Жоғарылатушы напрямдасу регуляторы
Жоғарылатушы регулятордың эффективтілігі да көптеген факторлармен байланысты. Жоғарылату процесінде индуктивтерде напрямдасуды жоғарылату үшін көбірек энергия сакталады, ал диодтар теріс қиылысқанда белгілі бір энергия жеңілігі болады, сондықтан төмен енгізілген напрямдасы, жоғары шығыс напрямдасы және тяжелая нагрузка (үлкен нагрузка ағымы) үшін эффективтілігі өте әсерленеді, бірақ технологияның дамуымен жаңа жоғарылатушы регуляторлар да эффективтілікті жақсарту үшін жалғасып келе жатыр.
