降圧コンバーターとは何ですか？

降圧コンバーターは、直流（DC）負荷に達する電圧を下げるコンバーターです。 たとえば、24ボルト（V）の直流（VDC）電源の出力を下げて、12ボルトの機器に電力を供給することができます。 適切に設計された降圧コンバータは、さまざまな負荷条件の下で安定した出力電圧を提供し、非常に低い消費電力を維持して高効率を実現します。

リニアレギュレータは、低電力要件のシンプルなソリューションかもしれません。 それらは、負荷を流れる電流を制御して安定したDC出力電圧を生成する直列パスパワートランジスタを利用します。 50 VDC電源でリニアレギュレータを使用して25 Vの負荷を1アンペア（A）で駆動する場合、負荷とリニアレギュレータ全体の電力は25ワット（W）になります。 これは、50 Vの電源から50 Wが消費されていることを意味します。 変換効率は50％ですが、負荷での電力が25 Wのままで、降圧コンバーターを使用し、降圧コンバーターでの電力損失が2.5 Wの場合、効率は約90％です。

降圧コンバータは、固定周波数の方形波のデューティサイクルを制御するスイッチモード電源（SMPS）のように動作するDC-DCコンバータです。 負荷に必要な電流が少ない場合、方形波の「オン」時間は短くなりますが、負荷にSMPSの限界に非常に近い電流が必要な場合、「オン」時間は85％を超えます。 スイッチドDCは、高速スイッチングダイオードを備えた直列インダクターを使用し、誘導性逆流を使用して、主駆動素子が短時間オフになったときにエネルギー伝達を維持します。

降圧コンバータとは逆のアプリケーションでは、昇圧昇圧コンバータ（SUBC）が使用されます。 SUBCは、入力よりも高い出力電圧を生成します。 このアプリケーションでは、負荷と直列のインダクタが、崩壊する磁場を回路の入力電圧よりも高いDC電圧に変換します。

別の電力変換デバイスは、降圧コンバータまたは昇圧コンバータとして動作できる昇降圧コンバータです。 太陽エネルギーシステムでは、太陽光の利用可能性に応じて広いDC電圧範囲を得ることができます。 太陽光発電アレイによって充電されるバッテリーバンクの電圧は、40〜56 VDCの範囲です。 敏感な負荷に47〜49 VDCが必要な場合、バッテリバンク電圧が47 V未満の場合、昇降圧コンバータは昇圧コンバータとして動作します。コンバータは、電圧が49 Vを超えると降圧コンバータとして動作します。