Het verschil tussen een buck-regelaar en een boost-regelaar

Functie en uitvoerspanningsrichting

Stroomverdeler (Step-down regulator)

De hoofdfunctie van een stroomverdeler is om een hogere ingangsspanning te verlagen tot een lagere stabiele uitgangsspanning. Bijvoorbeeld, de algemene 12V DC-ingangsspanning wordt omgezet in een stabiele uitgangsspanning van 5V of 3,3V om aan de behoeften van lage spanning voedingen zoals mobiele telefoonladers en sommige chips op het moederbord van de computer te voldoen.

Spanningsverhogende regelaar (Boost voltage regulator)

De spanningsverhogende regelaar verhoogt de lagere ingangsspanning naar een hogere stabiele uitgangsspanning. Bijvoorbeeld, in sommige apparaten die gebruik maken van één of meerdere droge batterijen (1,5V of 3V, etc.) voor de voeding, kan de spanning worden verhoogd naar 5V, 9V, etc., door middel van de spanningsverhogende regelaar, om circuits of apparaten te voeden die hogere spanningen nodig hebben, zoals draagbare luidsprekers en sommige handgeleide meetinstrumenten.

Schakelingstructuur en werking

Stroomverdeler

• Basis schakelingstructuur: De algemene stroomverdeler maakt gebruik van de stroomverdelerschakeling. Het bestaat voornamelijk uit stroomschakelbuizen (zoals MOSFET), spoelen, condensatoren, dioden en regelcircuits.

• Werking: Wanneer de stroomschakelbuis is ingeschakeld, laadt de ingangsspanning de spoel, de spoelstroom stijgt lineair, op dit moment is de diode afgesloten, en de belasting wordt gevoed door de condensator; Wanneer de schakelbuis is uitgeschakeld, genereert de spoel een tegengestelde elektromotiviteit, die via de diode energie levert aan de condensator en de belasting, en de spoelstroom daalt lineair. Door de inschakel- en uitschakeltijd (duty cycle) van de schakelbuis te regelen, wordt de uitgangsspanning aangepast om de uitgangsspanning stabiel te houden.

Spanningsverhogende regelaar

• Basis schakelingstructuur: De spanningsverhogende schakelingstructuur wordt meestal gebruikt, en bevat ook stroomschakelbuizen, spoelen, condensatoren, dioden en regelcircuits.

• Werking: Wanneer de stroomschakelbuis is ingeschakeld, wordt de ingangsspanning toegevoegd aan beide einden van de spoel, de spoelstroom stijgt lineair, op dit moment is de diode afgesloten, en de condensator wordt ontladen naar de belasting om de uitgangsspanning te handhaven; Wanneer de schakelbuis is uitgeschakeld, wordt de tegengestelde elektromotiviteit die door de spoel wordt gegenereerd, samengevoegd met de ingangsspanning, de condensator wordt via de diode opgeladen en energie wordt geleverd aan de belasting. Door de inschakel- en uitschakeltijd (duty cycle) van de schakelbuis aan te passen, kan de uitgangsspanning worden verhoogd en gestabiliseerd.

Toepassingsgebied

Stroomverdeler

• Consumentenelektronica: wijdverspreid gebruikt in mobiele telefoons, tablets, laptops en andere apparaten. De meeste chips en schakelmicro's binnen deze apparaten vereisen verschillende niveaus van lage spanning voeding, en de voeding van het apparaat (zoals lithiumbatterijspanning of externe adapterspanning) is relatief hoog, en een stroomverdeler is nodig om aan de spanningseisen van de verschillende componenten te voldoen.

• Voedingadapter: Gebruikt om het netwerk om te zetten naar een lagere DC-spanning uitvoer, zoals de algemene 220V AC-netwerkspanning naar 5V, 9V, 12V DC-spanning, voor mobiele telefoons, routers en andere apparaten om te laden of te voeden.

Spanningsverhogende regelaar

• Draagbare apparaten: Voor draagbare apparaten die worden gevoed door lage spanning batterijen (zoals droge batterijen, knopbatterijen), als sommige componenten in het apparaat een hogere spanning vereisen. Bijvoorbeeld, sommige zaklampen die worden gevoed door een enkele 1,5V-droge batterij verhogen de spanning naar 3V of hoger met een spanningsverhogende regelaar om helderder verlichting te bieden.

• Hernieuwbare energie systemen: In het fotovoltaïsche zonnepanelen systeem, wanneer de uitgangsspanning van het fotovoltaïsche cel laag is bij lage lichtintensiteit, kan de spanningsverhogende regelaar de lage spanning verhogen naar een spanningniveau dat geschikt is voor de volgende circuits (zoals inverters) om de efficiëntie van de zonne-energie te verbeteren.

Efficiëntiekenmerk

Stroomverdeler

Tijdens het stroomverdelen, is de efficiëntie van de stroomverdeler gerelateerd aan het verschil tussen de ingangsspanning en de uitgangsspanning, de belastingsstroom, de prestaties van de schakelelementen en andere factoren. Over het algemeen, wanneer het verschil tussen de ingangsspanning en de uitgangsspanning klein is, is de efficiëntie relatief laag bij lichte belasting (kleine belastingsstroom), en zal de efficiëntie verbeteren naarmate de belastingsstroom toeneemt. Echter, als het verschil tussen de ingangsspanning en de uitgangsspanning te groot is, zal de efficiëntie ook verminderen door de invloed van vermogensverlies (voornamelijk het verlies van componenten zoals schakelbuizen en spoelen).

Spanningsverhogende regelaar

De efficiëntie van de spanningsverhogende regelaar wordt ook beïnvloed door veel factoren. Omdat tijdens het spanningsverhogen, de spoel meer energie moet opslaan om de spanning te verhogen, en de diode heeft een bepaald energieverlies in de omgekeerde afsnijding, dus bij lage ingangsspanning, hoge uitgangsspanning en zware belasting (grote belastingsstroom), kan de efficiëntie sterk beïnvloed worden, maar met de technologische ontwikkeling, verbeteren nieuwe spanningsverhogende regelaars ook continu de efficiëntie.