ความแตกต่างระหว่างรีกูล레이เตอร์บัคและรีกูลлейเตอร์บูสต์

ฟังก์ชันและทิศทางแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต

รีกูล레이เตอร์ลดแรงดัน

ฟังก์ชันหลักของรีกูล레이เตอร์ลดแรงดันคือการลดแรงดันอินพุตที่สูงกว่าลงเป็นแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรและต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น แรงดันอินพุต DC ที่พบบ่อย 12V จะถูกแปลงเป็นแรงดันเอาต์พุตที่เสถียร 5V หรือ 3.3V เพื่อตอบสนองความต้องการของแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำ เช่น สายชาร์จโทรศัพท์มือถือและชิปบางตัวบนเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์

รีกูล레이เตอร์เพิ่มแรงดัน

รีกูล레이เตอร์เพิ่มแรงดันคือการเพิ่มแรงดันอินพุตที่ต่ำกว่าขึ้นเป็นแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรและสูงกว่า ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์บางตัวที่ใช้แบตเตอรี่แห้ง (1.5V หรือ 3V ฯลฯ) เป็นแหล่งจ่ายไฟ แรงดันสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 5V, 9V ฯลฯ ผ่านรีกูลเรเตอร์เพิ่มแรงดัน เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรหรืออุปกรณ์ที่ต้องการแรงดันสูง เช่น ลำโพงพกพาและเครื่องวัดแบบพกพาบางตัว

โครงสร้างวงจรและหลักการทำงาน

รีกูลเลเตอร์ลดแรงดัน

• โครงสร้างวงจรพื้นฐาน: รีกูลเลเตอร์ลดแรงดันทั่วไปใช้โครงสร้างคอนเวอร์เตอร์บัค มีองค์ประกอบหลักคือทรานซิสเตอร์สวิตช์ (เช่น MOSFET), อินดักเตอร์, คาปาซิเตอร์, ไดโอด และวงจรควบคุม

• หลักการทำงาน: เมื่อทรานซิสเตอร์สวิตช์เปิด แรงดันอินพุตจะชาร์จอินดักเตอร์ กระแสในอินดักเตอร์เพิ่มขึ้นแบบเชิงเส้น ขณะนี้ไดโอดถูกปิดย้อนกลับ และโหลดได้รับพลังงานจากคาปาซิเตอร์ เมื่อสวิตช์ตัด อินดักเตอร์จะสร้างแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ ซึ่งจะจ่ายพลังงานให้กับคาปาซิเตอร์และโหลดผ่านไดโอด และกระแสในอินดักเตอร์ลดลงแบบเชิงเส้น โดยการควบคุมเวลาเปิด-ปิด (duty cycle) ของทรานซิสเตอร์สวิตช์ แรงดันเอาต์พุตจะถูกปรับเพื่อให้คงที่

รีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดัน

• โครงสร้างวงจรพื้นฐาน: ใช้โครงสร้างคอนเวอร์เตอร์บูสต์ รวมถึงทรานซิสเตอร์สวิตช์, อินดักเตอร์, คาปาซิเตอร์, ไดโอด และวงจรควบคุม

• หลักการทำงาน: เมื่อทรานซิสเตอร์สวิตช์เปิด แรงดันอินพุตจะถูกนำไปที่ทั้งสองขั้วของอินดักเตอร์ กระแสในอินดักเตอร์เพิ่มขึ้นแบบเชิงเส้น ขณะนี้ไดโอดถูกตัดย้อนกลับ และคาปาซิเตอร์จะปล่อยพลังงานให้กับโหลดเพื่อรักษาแรงดันเอาต์พุต เมื่อสวิตช์ตัด แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับที่เกิดจากอินดักเตอร์จะซ้อนกับแรงดันอินพุต ชาร์จคาปาซิเตอร์ผ่านไดโอดและจ่ายพลังงานให้กับโหลด โดยการปรับเวลาเปิด-ปิด (duty cycle) ของทรานซิสเตอร์สวิตช์ แรงดันเอาต์พุตสามารถเพิ่มขึ้นและคงที่

สถานการณ์การใช้งาน

รีกูลเลเตอร์ลดแรงดัน

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: ใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรศัพท์มือถือ, แท็บเล็ต, แล็ปท็อป และอุปกรณ์อื่น ๆ ชิปและโมดูลวงจรภายในอุปกรณ์เหล่านี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำหลากหลาย และแรงดันอินพุตของอุปกรณ์ (เช่น แรงดันแบตเตอรี่ลิเธียมหรือแรงดันอะแดปเตอร์ภายนอก) ค่อนข้างสูง จำเป็นต้องใช้รีกูลเลเตอร์ลดแรงดันเพื่อตอบสนองความต้องการแรงดันของส่วนประกอบต่าง ๆ

• อะแดปเตอร์จ่ายไฟ: ใช้ในการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นแรงดันเอาต์พุตกระแสตรงที่ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น ไฟฟ้ากระแสสลับ 220V ที่พบบ่อยถูกแปลงเป็นแรงดัน DC 5V, 9V, 12V สำหรับการชาร์จหรือจ่ายไฟให้กับโทรศัพท์มือถือ, เครื่องส่งสัญญาณไร้สาย และอุปกรณ์อื่น ๆ

รีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดัน

• อุปกรณ์พกพา: สำหรับอุปกรณ์พกพาที่ใช้แบตเตอรี่แรงดันต่ำ (เช่น แบตเตอรี่แห้ง, แบตเตอรี่กระป๋อง) เมื่อส่วนประกอบบางตัวในอุปกรณ์ต้องการแรงดันที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ไฟฉายที่ใช้แบตเตอรี่แห้ง 1.5V หนึ่งก้อน สามารถเพิ่มแรงดันขึ้นเป็น 3V หรือสูงกว่าด้วยรีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดัน เพื่อให้แสงสว่างมากขึ้น

• ระบบพลังงานทดแทน: ในระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ เมื่อแรงดันเอาต์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ต่ำในสภาพแสงที่อ่อน รีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดันสามารถเพิ่มแรงดันที่ต่ำขึ้นเป็นระดับที่เหมาะสมสำหรับวงจรต่อเนื่อง (เช่น อินเวอร์เตอร์) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงอาทิตย์

คุณสมบัติประสิทธิภาพ

รีกูลเลเตอร์ลดแรงดัน

ในกระบวนการลดแรงดัน ประสิทธิภาพของรีกูลเลเตอร์ลดแรงดันขึ้นอยู่กับความต่างระหว่างแรงดันอินพุตและเอาต์พุต กระแสโหลด สมรรถนะขององค์ประกอบวงจร และปัจจัยอื่น ๆ ทั่วไปแล้ว เมื่อความต่างระหว่างแรงดันอินพุตและเอาต์พุตน้อย ประสิทธิภาพจะต่ำในกรณีที่โหลดเบา (กระแสโหลดน้อย) และประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นเมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม หากความต่างระหว่างแรงดันอินพุตและเอาต์พุตมากเกินไป ประสิทธิภาพจะลดลงเนื่องจากการสูญเสียพลังงาน (ส่วนใหญ่มาจากส่วนประกอบเช่น ทรานซิสเตอร์สวิตช์และอินดักเตอร์)

รีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดัน

ประสิทธิภาพของรีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดันก็ได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายอย่าง เนื่องจากในกระบวนการเพิ่มแรงดัน อินดักเตอร์ต้องเก็บพลังงานมากขึ้นเพื่อเพิ่มแรงดัน และไดโอดจะมีการสูญเสียพลังงานในขณะตัดย้อนกลับ ดังนั้นในกรณีที่แรงดันอินพุตต่ำ แรงดันเอาต์พุตสูง และโหลดหนัก (กระแสโหลดมาก) ประสิทธิภาพอาจได้รับผลกระทบอย่างมาก แต่ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี รีกูลเลเตอร์เพิ่มแรงดันใหม่ๆ ก็กำลังปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง