Perbezaan antara penala buck dan penala boost
Fungsi dan arah voltan keluaran
Pengatur voltan penurun
Fungsi utama pengatur voltan penurun adalah untuk mengurangkan voltan input yang lebih tinggi kepada voltan output stabil yang lebih rendah. Sebagai contoh, voltan input DC 12V yang biasa ditukar menjadi voltan output stabil 5V atau 3.3V untuk memenuhi keperluan bekalan kuasa voltan rendah seperti pengecas telefon bimbit dan beberapa cip pada papan induk komputer.
Pengatur voltan penguat
Pengatur voltan penguat adalah untuk meningkatkan voltan input yang lebih rendah kepada voltan output stabil yang lebih tinggi. Sebagai contoh, dalam beberapa peranti yang menggunakan bateri kering tunggal atau berbilang (1.5V atau 3V, dll.) sebagai bekalan kuasa, voltan boleh ditingkatkan kepada 5V, 9V, dll., melalui pengatur penguat, untuk memberi tenaga kepada litar atau peranti yang memerlukan voltan yang lebih tinggi, seperti pemancar bunyi mudah alih dan beberapa instrumen pengukuran mudah alih.
Struktur litar dan prinsip kerja
Pengatur voltan penurun
Struktur litar asas: Pengatur penurun yang biasa mengambil struktur penurun. Ia terutamanya terdiri daripada tiub pemintasan kuasa (seperti MOSFET), induktor, kapasitor, diod, dan litar kawalan.
Prinsip kerja: Apabila tiub pemintasan kuasa hidup, voltan input mengecas induktor, arus induktor naik secara linear, pada masa ini diod dipotong, dan beban diberi tenaga oleh kapasitor; Apabila tiub pemintasan dipadam, induktor menghasilkan daya elektromagnetik songsang, yang memberi tenaga kepada kapasitor dan beban melalui diod, dan arus induktor menurun secara linear. Dengan mengawal masa hidup dan padam (duty cycle) tiub pemintasan, voltan output disesuaikan untuk mengekalkan voltan output stabil.
Pengatur voltan penguat
Struktur litar asas: Struktur penguat biasanya digunakan, dan juga termasuk tiub pemintasan kuasa, induktor, kapasitor, diod, dan litar kawalan.
Prinsip kerja: Apabila tiub pemintasan kuasa hidup, voltan input ditambah ke kedua-dua hujung induktor, arus induktor naik secara linear, pada masa ini diod dipotong, dan kapasitor didiskan kepada beban untuk mengekalkan voltan output; Apabila tiub pemintasan dipadam, daya elektromagnetik songsang yang dihasilkan oleh induktor ditambah dengan voltan input, mengisi semula kapasitor melalui diod dan memberi tenaga kepada beban. Dengan menyesuaikan masa hidup dan padam (duty cycle) tiub pemintasan, voltan output boleh ditingkatkan dan distabilkan.
Skenario aplikasi
Pengatur voltan penurun
Peranti elektronik konsumer: digunakan secara meluas dalam telefon bimbit, tablet, komputer riba, dan peranti lain. Kebanyakan cip dan modul litar di dalam peranti-peranti ini memerlukan pelbagai tahap voltan rendah bekalan kuasa, dan bekalan kuasa peranti (seperti voltan bateri litium atau voltan penyambung luaran) adalah relatif tinggi, dan pengatur penurun diperlukan untuk memenuhi keperluan voltan komponen yang berbeza.
Penyambung kuasa: Digunakan untuk menukar voltan rumah tangga kepada voltan DC keluaran yang lebih rendah, seperti voltan AC 220V biasa kepada voltan DC 5V, 9V, 12V, untuk mengecas atau memberi tenaga kepada telefon bimbit, router, dan peranti lain.
Pengatur voltan penguat
Peranti mudah alih: Untuk peranti mudah alih yang dikuasakan oleh bateri voltan rendah (seperti bateri kering, bateri butang), digunakan apabila beberapa komponen dalam peranti memerlukan voltan yang lebih tinggi. Sebagai contoh, beberapa lampu senter yang dikuasakan oleh bateri kering 1.5V tunggal meningkatkan voltan kepada 3V atau lebih tinggi dengan pengatur penguat untuk memberikan pencahayaan yang lebih terang.
Sistem tenaga boleh diperbaharui: Dalam sistem pembangkitan tenaga fotovoltaik suria, apabila voltan output sel fotovoltaik rendah pada intensiti cahaya yang rendah, pengatur penguat boleh meningkatkan voltan rendah kepada tahap voltan yang sesuai untuk litar seterusnya (seperti inverter) untuk meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga suria.
Ciri kecekapan
Pengatur voltan penurun
Dalam proses penurunan, kecekapan pengatur penurun berkaitan dengan perbezaan voltan input dan output, arus beban, prestasi komponen litar, dan faktor-faktor lain. Secara umumnya, apabila perbezaan antara voltan input dan output adalah kecil, kecekapan adalah relatif rendah dalam kes beban ringan (arus beban kecil), dan kecekapan akan meningkat dengan peningkatan arus beban. Walau bagaimanapun, jika perbezaan antara voltan input dan output terlalu besar, kecekapan juga akan berkurang disebabkan oleh pengaruh hilang kuasa (terutamanya hilang kuasa komponen seperti tiub pemintasan dan induktor).
Pengatur voltan penguat
Kecekapan pengatur penguat juga dipengaruhi oleh banyak faktor. Kerana dalam proses penguatan, induktor perlu menyimpan lebih banyak tenaga untuk meningkatkan voltan, dan diod akan mempunyai sedikit hilang kuasa dalam pemotongan songsang, jadi dalam kes voltan input rendah, voltan output tinggi, dan beban berat (arus beban besar), kecekapan mungkin sangat dipengaruhi, tetapi dengan perkembangan teknologi, pengatur penguat baru juga terus meningkatkan kecekapan.
