Co je Buck Converter?

Buck konvertor je převodník, který snižuje napětí, které dosahuje zátěže stejnosměrného proudu (DC). Například výstup zdroje 24 V stejnosměrného proudu (V) stejnosměrného proudu (VDC) může být snížen pro napájení 12 V zařízení. Dobře navržený převaděč bucků je schopen poskytovat stabilní výstupní napětí při měnících se podmínkách zatížení a udržovat velmi nízký příkon energie, což vede k vysoké účinnosti.

Lineární regulátory mohou být jednoduchým řešením pro požadavky na nízkou spotřebu. Využívají sériový tranzistorový výkonový tranzistor, který řídí proud napříč zátěží a vytváří stabilní stejnosměrné výstupní napětí. Pokud napájení 50 VDC použilo lineární regulátor k pohonu zátěže 25 V při 1 ampéru (A), bude výkon napříč zátěží i lineární regulátor 25 W (W). To znamená, že 50 W je vypouštěno ze zdroje 50 V. Účinnost konverze je 50%, ale pokud se použije převaděč bucků a rozptyl výkonu v převaděči bucků je 2,5 W, zatímco výkon při zátěži je stále 25 W, účinnost je přibližně 90%.

Převodník bucků je měnič stejnosměrného napětí na stejnosměrný proud, který funguje podobně jako zdroj napájení ve spínaném režimu (SMPS), který řídí pracovní cyklus pevné kmitočtové čtvercové vlny. Pokud zátěž vyžaduje méně proudu, doba „zapnutí“ čtvercové vlny je nízká, ale když zátěž vyžaduje proud velmi blízko limitu SMPS, doba „on“ překračuje 85%. Spínaný stejnosměrný proud používá sériový induktor s rychle sepnoucí diodou, která používá indukční zpětný tok k udržení přenosu energie, když je hlavní hnací prvek krátkodobě vypnutý.

Pro aplikaci, která je naproti aplikaci převodníku bucků, se použije převaděč zvyšujícího zvýšení (SUBC). SUBC generuje výstupní napětí, které je vyšší než jeho vstup. V této aplikaci induktor v sérii se zátěží převádí kolapsující magnetické pole na stejnosměrné napětí, které je vyšší než vstupní napětí obvodu.

Dalším zařízením pro přeměnu elektrické energie je konvertor buck-boost, který může pracovat buď jako buck konvertor, nebo jako boost konvertor. V solárních systémech je možné získat široký rozsah stejnosměrného napětí v závislosti na dostupnosti slunečního světla. Bateriová baterie nabitá fotovoltaickým polem může mít napětí v rozmezí 40 až 56 VDC. Pokud citlivé zatížení vyžaduje 47 až 49 VDC, pak konvertor buck-boost bude fungovat jako booster konvertoru, když je napětí baterie v baterii menší než 47 V. Převaděč bude fungovat jako konvertor bucků, když je napětí vyšší než 49 V.