Sự khác biệt giữa bộ điều chỉnh buck và bộ điều chỉnh boost
Chức năng và hướng điện áp đầu ra
Ổ điều chỉnh điện áp hạ thế
Chức năng chính của ổ điều chỉnh điện áp hạ thế là giảm điện áp đầu vào cao hơn xuống thành điện áp đầu ra ổn định thấp hơn. Ví dụ, điện áp DC đầu vào phổ biến 12V được chuyển đổi thành điện áp đầu ra ổn định 5V hoặc 3.3V để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện áp thấp cho các bộ sạc điện thoại di động và một số chip trên bo mạch chủ máy tính.
Ổ điều chỉnh điện áp tăng thế
Ổ điều chỉnh điện áp tăng thế nhằm tăng điện áp đầu vào thấp lên thành điện áp đầu ra ổn định cao hơn. Ví dụ, trong một số thiết bị sử dụng pin khô đơn hoặc nhiều (1,5V hoặc 3V, v.v.) làm nguồn điện, điện áp có thể được nâng lên 5V, 9V, v.v., thông qua ổ điều chỉnh tăng thế, để cung cấp điện cho các mạch hoặc thiết bị cần điện áp cao hơn, như loa di động và một số thiết bị đo cầm tay.
Cấu trúc mạch và nguyên lý hoạt động
Ổ điều chỉnh điện áp hạ thế
Cấu trúc mạch cơ bản: Ổ điều chỉnh hạ thế thông thường sử dụng cấu trúc chuyển đổi hạ thế. Nó chủ yếu bao gồm các ống dẫn công suất (như MOSFET), cuộn cảm, tụ điện, điôt và mạch điều khiển.
Nguyên lý hoạt động: Khi ống dẫn công suất mở, điện áp đầu vào sạc cuộn cảm, dòng điện cuộn cảm tăng tuyến tính, tại thời điểm này điôt bị đảo ngược tắt, và tải được cung cấp điện bởi tụ điện; Khi ống dẫn công suất ngắt, cuộn cảm tạo ra điện động phản hồi, cung cấp điện cho tụ điện và tải thông qua điôt, và dòng điện cuộn cảm giảm tuyến tính. Bằng cách điều khiển thời gian đóng và cắt (chu kỳ công tắc) của ống dẫn công suất, điện áp đầu ra được điều chỉnh để giữ cho điện áp đầu ra ổn định.
Ổ điều chỉnh điện áp tăng thế
Cấu trúc mạch cơ bản: Cấu trúc chuyển đổi tăng thế thường được sử dụng, và cũng bao gồm ống dẫn công suất, cuộn cảm, tụ điện, điôt và mạch điều khiển.
Nguyên lý hoạt động: Khi ống dẫn công suất mở, điện áp đầu vào được thêm vào hai đầu cuộn cảm, dòng điện cuộn cảm tăng tuyến tính, tại thời điểm này điôt bị cắt, và tụ điện xả điện cho tải để duy trì điện áp đầu ra; Khi ống dẫn công suất tắt, điện động phản hồi do cuộn cảm tạo ra được cộng với điện áp đầu vào, sạc tụ điện thông qua điôt và cung cấp điện cho tải. Bằng cách điều chỉnh thời gian đóng và cắt (chu kỳ công tắc) của ống dẫn công suất, điện áp đầu ra có thể được nâng lên và ổn định.
Khu vực ứng dụng
Ổ điều chỉnh điện áp hạ thế
Thiết bị điện tử tiêu dùng: được sử dụng rộng rãi trong điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính xách tay và các thiết bị khác. Hầu hết các chip và mô-đun mạch bên trong các thiết bị này yêu cầu nhiều mức điện áp thấp, và điện áp đầu vào của thiết bị (như điện áp pin lithium hoặc điện áp từ bộ chuyển đổi ngoại vi) tương đối cao, và cần ổ điều chỉnh hạ thế để đáp ứng yêu cầu điện áp của các thành phần khác nhau.
Bộ chuyển đổi điện: Được sử dụng để chuyển đổi điện lưới sang điện áp DC thấp hơn, chẳng hạn như điện áp AC 220V phổ biến sang điện áp DC 5V, 9V, 12V, để sạc hoặc cung cấp điện cho điện thoại di động, bộ định tuyến và các thiết bị khác.
Ổ điều chỉnh điện áp tăng thế
Thiết bị di động: Đối với các thiết bị di động được cung cấp điện bằng pin điện áp thấp (như pin khô, pin nút), sử dụng khi một số thành phần trong thiết bị yêu cầu điện áp cao hơn. Ví dụ, một số đèn pin được cung cấp điện bằng pin khô 1,5V duy nhất tăng điện áp lên 3V hoặc cao hơn bằng ổ điều chỉnh tăng thế để cung cấp ánh sáng sáng hơn.
Hệ thống năng lượng tái tạo: Trong hệ thống phát điện quang điện mặt trời, khi điện áp đầu ra của tế bào quang điện thấp ở cường độ ánh sáng thấp, ổ điều chỉnh tăng thế có thể tăng điện áp thấp lên mức điện áp phù hợp cho các mạch sau (như bộ nghịch lưu) để cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng mặt trời.
Đặc trưng hiệu suất
Ổ điều chỉnh điện áp hạ thế
Trong quá trình hạ thế, hiệu suất của ổ điều chỉnh hạ thế liên quan đến sự chênh lệch giữa điện áp đầu vào và đầu ra, dòng điện tải, hiệu suất của các linh kiện mạch và các yếu tố khác. Nói chung, khi chênh lệch giữa điện áp đầu vào và đầu ra nhỏ, hiệu suất tương đối thấp trong trường hợp tải nhẹ (dòng điện tải nhỏ), và hiệu suất sẽ được cải thiện khi dòng điện tải tăng. Tuy nhiên, nếu chênh lệch giữa điện áp đầu vào và đầu ra quá lớn, hiệu suất cũng sẽ giảm do ảnh hưởng của tổn thất điện (chủ yếu là tổn thất của các linh kiện như ống dẫn công suất và cuộn cảm).
Ổ điều chỉnh điện áp tăng thế
Hiệu suất của ổ điều chỉnh tăng thế cũng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Vì trong quá trình tăng thế, cuộn cảm cần phải lưu trữ nhiều năng lượng hơn để tăng điện áp, và điôt sẽ có một mức tổn thất năng lượng nhất định khi bị cắt ngược, vì vậy trong trường hợp điện áp đầu vào thấp, điện áp đầu ra cao và tải nặng (dòng điện tải lớn), hiệu suất có thể bị ảnh hưởng đáng kể, nhưng với sự phát triển của công nghệ, các ổ điều chỉnh tăng thế mới cũng đang không ngừng cải thiện hiệu suất.
