Il-prinċipju funzjonali tal-regolatur switċi

Ir-regolaturi switċi huma regolaturi ta' voltagġ effikienti li jikkontrollaw il-korrent permezz ta' switċi (bħal MOSFETs) u jirraggiungu l-regolazzjoni tal-voltagġ permezz ta' komponenti ta' stoccaggio tal-enerġija (kif bħal indukturi jew kondensaturi). Hawn tiegħu spjegazzjoni kif jixxefunxjonaw u l-komponenti ħafna importanti tagħhom:

1. Kuntroll tal-Komponenti Switċi

Il-qalb tal-regolatur switċi huwa komponent switċi li jswitċja perjodikament bejn l-istat ON u OFF. Meta l-komponent switċi huwa fil-statu ON, il-voltagġ tal-input jiġi mpassa permezz tal-komponent switċi għall-induktur; meta l-komponent switċi huwa fil-statu OFF, il-korrent fl-induktur jkun forżat biex jiġi tmassar permezz tal-diod (jew rettifikatur sinkronu) fit-tanqas.

2. Il-ruħa tal-indukturi u tal-kondensaturi

• Induktur: Bħala komponent ta' stoccaggio, huwa jistokka l-enerġija meta l-komponent switċi huwa ffunzjonanti u jirrilaxxa l-enerġija meta l-komponent switċi huwa isbaħ.

• Kondensatur: Mikonness bl-parallel fit-tanqas biex jammudda l-voltagġ tal-output u jidħles l-rippil minħabba l-interruzzjoni tal-korrent fl-induktur.

3. Kuntroll tal-Modulazzjoni tal-Larghezza tal-Puls (PWM)

Il-PWM huwa metodu biex jikkontrolla l-proporzjon tas-seħa u żmien tal-kut-off tal-komponenti switċi. Permezz ta' modifikazzjoni tal-duty cycle (jiġifieri l-rapport bejn it-tul tas-seħa u l-perjodu), huwa possibbli jikkontrolla s-silġ bil-liema l-indukturi jistokkaw u jirrilaxxaw l-enerġija, bl-għadi li jiregola l-magħruf tal-voltagġ tal-output.

4. L-Anell tal-Rispons

Biex jiżbilhom il-stabilità tal-voltagġ tal-output, solitament tkun hemm anell tal-rispons fil-regolaturi switċi ta' tip buck. Dan l-anell jagħmel monitoraġġ tal-voltagġ tal-output u jikkonfrontah ma' voltagġ refrenz. Jekk il-voltagġ tal-output jiġi differenti mill-valur settat, l-anell tal-rispons jagħmel modifikazzjoni fid-duty cycle tal-sigla PWM biex jżid jew jidher l-transfer ta' enerġija tal-induktur, bl-għadi li jiżbilhom il-stabilità tal-voltagġ tal-output.

5. Modi ta' Operazzjoni

• Continuous Conduction Mode (CCM): Taħt kondizzjonijiet ta' carigg ħafna, il-korrent fl-induktur qatt ma jidher lil zero waqt l-kull siklu tas-switċi.

• Discontinuous Conduction Mode (DCM): jew Burst Mode: Taħt kondizzjonijiet ta' karigg ħafifa jew bla karigg, ir-regolatur jista' jidħol fis-modi dan biex jabbet l-effiċjenza u jidher l-konsum ta' potenza f'mod inattiv.

6. L-Effiċjenza u l-Kontroll tal-Ħalqa

Skont li l-ażjon tas-switċi tal-komponent switċi sejjer jiffdhu certi xitwa, l-effiċjenza tal-regolatur switċi mhux 100%. Imma, disinni b'effiċjenza ħafna jistgħu jiġu raggiunti permezz ta' ottimizazzjoni tal-fidd ta' komponenti switċi, riduzzjoni tal-xitwa tas-switċi u tal-konduzzjoni. F'dan it-timed, misuri kontroll tal-ħalqa adekati (kif bħal dissipaturi tal-ħalqa) huma wkoll neċessarji biex jiġborra l-overheating u jiżbilhom il-affidabilità tal-regolatur.

Ikhtisar

Ir-regolaturi switċi jiġbuhom l-regolazzjoni tal-voltagġ effikienti u stabili permezz tal-mekkanismi mhux magħrufa, u huma mmorragħa ftit fil-diversi dispositivi elektroniki kif bħal kompjuters, telefoniji mobbli, TV, etċ., biex jastgħu jopraw normalment taħt diversi kondizzjonijiet tal-voltagġ tal-input.