Kas yra Buck konverteris?

Buck konverteris yra keitiklis, kuris sumažina įtampą, kuri pasiekia nuolatinės srovės (DC) apkrovą. Pavyzdžiui, 24 voltų (V) nuolatinės srovės (VDC) maitinimo šaltinio išėjimas gali būti sumažintas, kad būtų įjungta 12 voltų įranga. Gerai suprojektuotas keitiklis gali užtikrinti pastovią išėjimo įtampą esant įvairioms apkrovos sąlygoms ir išlaikyti labai mažą galios išsklaidymą, todėl pasiekiamas didelis efektyvumas.

Linijiniai reguliatoriai gali būti paprastas sprendimas mažos galios poreikiams tenkinti. Jie naudoja nuoseklųjį galios tranzistorių, kuris valdo srovę per apkrovą, kad būtų sukurta pastovi nuolatinė išėjimo įtampa. Jei 50 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinyje buvo naudojamas linijinis reguliatorius 25 V apkrovai 1 ampere (A) valdyti, apkrovos ir linijinio reguliatoriaus galia bus 25 vatai (W). Tai reiškia, kad 50 W išleidžiama iš 50 V maitinimo šaltinio. Konversijos efektyvumas yra 50%, bet jei naudojamas “Buck” konverteris ir galios išsklaidymas “Buck” keitiklyje yra 2.5 W, o apkrovos galia vis dar yra 25 W, efektyvumas yra apie 90%.

„Buck“ keitiklis yra nuolatinės srovės į nuolatinės srovės keitiklis, veikiantis panašiai kaip komutuojamojo režimo maitinimo šaltinis (SMPS), kuris valdo fiksuoto dažnio kvadratinės bangos darbo ciklą. Kai apkrovai reikia mažesnės srovės, kvadratinės bangos „įjungimo“ laikas yra mažas, tačiau kai apkrovai reikia srovės, labai artimos SMPS ribai, „įjungimo“ laikas viršija 85%. Perjungiama nuolatinė srovė naudoja nuoseklųjį induktorių su greitai perjungiamu diodu, kuris naudoja indukcinį atgalinį srautą, kad palaikytų energijos perdavimą, kai pagrindinis varomasis elementas trumpam išjungtas.

Programai, kuri yra priešinga keitikliui, naudojamas padidinimo keitiklis (SUBC). SUBC generuoja išėjimo įtampą, kuri yra didesnė už jo įvestį. Šioje programoje nuosekliai su apkrova sujungtas induktorius paverčia žlungantį magnetinį lauką nuolatine įtampa, kuri yra aukštesnė už grandinės įėjimo įtampą.

Kitas elektros energijos konvertavimo įtaisas yra didinimo keitiklis, kuris gali veikti arba kaip keitiklis, arba kaip didinimo keitiklis. Saulės energijos sistemose galima gauti platų nuolatinės srovės įtampos diapazoną, priklausomai nuo saulės šviesos prieinamumo. Fotovoltinės matricos įkraunamo akumuliatoriaus įtampa gali svyruoti nuo 40 iki 56 VDC. Jei jautriai apkrovai reikia 47–49 V nuolatinės srovės, tada keitiklis veiks kaip padidinimo keitiklis, kai akumuliatoriaus įtampa yra mažesnė nei 47 V. Keitiklis veiks kaip keitiklis, kai įtampa yra didesnė nei 49 V.