Qu'est-ce qu'un convertisseur Buck?
Un convertisseur abaisseur de tension est un convertisseur qui diminue la tension qui atteint une charge en courant continu (CC). Par exemple, la sortie d'une source d'alimentation en courant continu (VDC) de 24 volts (V) peut être réduite pour alimenter un équipement de 12 volts. Un convertisseur abaisseur bien conçu est capable de fournir une tension de sortie constante dans des conditions de charge variables et de maintenir une dissipation de puissance très faible, conduisant à un rendement élevé.
Les régulateurs linéaires peuvent constituer une solution simple pour les besoins en basse consommation. Ils utilisent un transistor de puissance série qui contrôle le courant dans la charge pour produire la tension de sortie continue constante. Si une alimentation 50 VDC utilise un régulateur linéaire pour commander une charge de 25 V à 1 ampère (A), la puissance à travers la charge ainsi que le régulateur linéaire seront de 25 watts (W). Cela signifie que 50 W sont drainés de l’alimentation 50 V. L'efficacité de conversion est de 50%, mais si un convertisseur abaisseur est utilisé et que la dissipation de puissance dans le convertisseur abaisseur est de 2,5 W alors que la puissance à la charge est toujours de 25 W, l'efficacité est d'environ 90%.
Le convertisseur abaisseur de tension est un convertisseur CC-CC qui fonctionne un peu comme une alimentation à découpage (SMPS), qui contrôle le cycle de service d'une onde carrée à fréquence fixe. Lorsque la charge nécessite moins de courant, le temps d'activation de l'onde carrée est faible, mais lorsque la charge nécessite un courant très proche de la limite du SMPS, le temps d'activation dépasse 85%. Le courant continu commuté utilise un inducteur série avec une diode à commutation rapide qui utilise le reflux inductif pour maintenir le transfert d'énergie lorsque l'élément de commande principal est désactivé pendant de brèves périodes.
Pour une application opposée à celle du convertisseur abaisseur, le convertisseur élévateur élévateur (SUBC) est utilisé. Le SUBC génère une tension de sortie supérieure à son entrée. Dans cette application, l'inducteur en série avec la charge convertit un champ magnétique collapsant en une tension continue supérieure à la tension d'entrée du circuit.
Un autre dispositif de conversion de puissance électrique est le convertisseur abaisseur-élévateur qui peut fonctionner soit comme convertisseur abaisseur, soit comme convertisseur élévateur. Dans les systèmes à énergie solaire, il est possible d’obtenir une large plage de tension continue en fonction de la disponibilité de la lumière solaire. Un groupe de batteries chargé par un réseau photovoltaïque peut avoir une tension comprise entre 40 et 56 VDC. Si une charge sensible nécessite de 47 à 49 VDC, un convertisseur abaisseur de tension fonctionnera comme convertisseur élévateur lorsque la tension du groupe de batteries est inférieure à 47 V. Le convertisseur fonctionnera comme un convertisseur abaisseur lorsque la tension est supérieure à 49 V.