Конвертори на Buckса основен градивен елемент в съвременната електроника за ефективна и прецизна регулиране на напрежението в широк спектър от приложения. Те вземат по -високо напрежение и го превръщат в по -ниско напрежение с повече ток. Много електроника налага специфични напрежения, за да функционират. За разлика от линейните регулатори (друг вариант на преобразувател на напрежение), които губят допълнително напрежение като топлина, конверторите на Buck са много по -ефективни (понякога над 90%). Това означава, че конверторите на Buck не се нуждаят от много охлаждане, тъй като по -малкото енергия се губи като топлина, а в преносимата електроника, конверторите на Buck помагат за удължаване на живота на батерията, като се използват по -ефективно захранването.
Как работи конверторът на долар?
Преобразувателят на долар има превключвател, индуктор, диод, кондензатор и товар. Превключвател, обикновено метален оксид полупроводниково полево транзистор (MOSFET), действа като бърз задействащ/изключен тригер, контролирайки потока на електричеството. Индукторът намотката се съпротивлява на тока, като съхранява енергия, когато токът тече и я освобождава, когато токът спре. Диодът е еднопосочен клапан, който позволява на електричеството да тече само в една посока, а кондензаторът действа като малка батерия, съхранявайки електрическа енергия, за да изглади изходното напрежение.
Пълната работа на конвертор на Buck може да бъде разбрана чрез наблюдение на поведението му в състоянията „Включване“ и „Изключване“. По време на включване транзисторът се включва, свързвайки входното напрежение към индуктора. Токът започва да тече през веригата, а индукторът изгражда енергията си, устоявайки на увеличението на тока. Този нарастващ ток също зарежда кондензатора. По време на изключване транзисторът изключва, изключвайки входното напрежение. Тъй като индукторите се съпротивляват на промените в тока, токът продължава да тече през диода (който позволява ток в тази посока) и зарежда допълнително кондензатора, захранвайки товара.
В повечето практически конвертори на Buck контролната верига следи изходното напрежение. Ако е твърде нисък, превключвателят ще остане за по -дълга продължителност (работен цикъл) във всеки цикъл, за да осигури повече мощност. Ако изходното напрежение е твърде високо, превключвателят ще бъде включен за по -кратка продължителност, намалявайки доставката на мощност. Чрез регулиране на времето за включване/изключване (работен цикъл) на превключвателя, количеството енергия, прехвърляно от входа към изхода, се контролира за ефективно оттегляне на напрежението. Индукторът и кондензаторът работят заедно, за да изгладят изходното напрежение, осигурявайки постоянен поток от мощност към устройството.
Приложения на конвертор на долар
· Лаптоп:След като напрежението на изхода на променлив ток се преобразува в DC от зарядното устройство, DC напрежението влиза в лаптопа. Вътре в лаптопа конверторът на BUCK взема това постояннотоково напрежение (около 19 V DC) и го стъпва по -нататък до различните нива на по -ниско напрежение, изисквани от различни компоненти като процесора, паметта и графичната карта (обикновено вариращи от 1,8 V до 12 V DC).
· Автомобили:Съвременните автомобили имат няколко електронни системи, които работят при различни нива на напрежение. Конверторите на Buck, често интегрирани в DC-DC преобразуватели, се използват за регулиране на напрежението, доставено към тези системи от основната батерия на автомобила (която обикновено е 12 V). Това гарантира, че всяка система получава подходящото напрежение за оптимална производителност.
· LED светлини:LED светлините често се нуждаят от по -ниско напрежение от източника на енергия. Конверторите на Buck се използват в LED драйвери, за да осигурят правилното напрежение, за да могат светодиодите да функционират правилно. Това позволява на светодиодите да работят ефективно и да консумират по -малко енергия.
· Зарядни устройства за батерии:Много зарядни устройства за батерии, особено за литиево-йонни батерии, използвани в преносимата електроника, включват конвертори на Buck. Тези преобразуватели регулират напрежението, преминаващо към батерията по време на процеса на зареждане. Това гарантира, че батерията получава правилното напрежение, за да зарежда безопасно и ефективно, като предотвратява превишаването на повреда.
Заключение
Конверторите на Buck превръщат по -високо напрежение в по -ниско напрежение, като същевременно увеличават тока. Чрез промяна на работния цикъл, времето, когато входното напрежение може да премине през индуктора и да достигне изхода се регулира. По -дългата продължителност на включването на превключвателя (по -голям работен цикъл) води до увеличено изходно напрежение, което се приближава до входното напрежение. Ако превключвателят е включен за по -кратък период (по -нисък цикъл), изходното напрежение става по -малко от входното напрежение.