Wat is een Buck Converter?

Een buck-omzetter is een omzetter die de spanning verlaagt die een gelijkstroombelasting (DC) bereikt. De uitgang van een 24-volt (V) gelijkstroom (VDC) stroombron kan bijvoorbeeld worden teruggetrokken om 12-volt apparatuur van stroom te voorzien. Een goed ontworpen buck-converter is in staat om een ​​constante uitgangsspanning te bieden onder verschillende belastingsomstandigheden en een zeer lage vermogensdissipatie te handhaven, wat leidt tot een hoog rendement.

Lineaire regelaars kunnen een eenvoudige oplossing zijn voor lage stroomvereisten. Ze maken gebruik van een seriële doorgangstransistor die de stroom over de belasting regelt om de constante DC-uitgangsspanning te produceren. Als een 50-VDC-voeding een lineaire regelaar gebruikte om een ​​25-V-belasting op 1 ampère (A) aan te sturen, is het vermogen over de belasting en de lineaire regelaar 25 watt (W). Dit betekent dat 50 W wordt afgetapt van de 50-V-voeding. De conversie-efficiëntie is 50%, maar als een buck-converter wordt gebruikt en de vermogensdissipatie in de buck-converter 2,5 W is terwijl het vermogen bij belasting nog 25 W is, is de efficiëntie ongeveer 90%.

De buck-omzetter is een DC-naar-DC-omzetter die net als een geschakelde voeding (SMPS) werkt, die de werkcyclus van een blokgolf met vaste frequentie regelt. Wanneer de belasting minder stroom vereist, is de "aan" -tijd van de blokgolf laag, maar wanneer de belasting een stroom vereist die zeer dicht bij de limiet van de SMPS is, gaat de "aan" -tijd verder dan 85%. De geschakelde DC gebruikt een serie-inductor met snel schakelende diode die de inductieve terugstroom gebruikt om energie-overdracht te ondersteunen wanneer het hoofdaandrijfelement korte tijd uit is.

Voor een toepassing die tegengesteld is aan die van de buck-converter, wordt de step-up boost-converter (SUBC) gebruikt. De SUBC genereert een uitgangsspanning die hoger is dan zijn ingang. In deze toepassing zet de spoel in serie met de belasting een samenvallend magnetisch veld om in een gelijkspanning die hoger is dan de ingangsspanning van het circuit.

Een ander apparaat voor het omzetten van elektrisch vermogen is de buck-boost-converter die kan werken als een buck-converter of als een boost-converter. In zonne-energiesystemen is het mogelijk om een ​​breed DC-spanningsbereik te verkrijgen, afhankelijk van de beschikbaarheid van zonlicht. Een batterijbank opgeladen door een fotovoltaïsche array kan een spanning hebben die varieert van 40 tot 56 VDC. Als een gevoelige belasting 47 tot 49 VDC vereist, werkt een buck-boost-omzetter als een boost-omzetter wanneer de accubankspanning lager is dan 47 V. De omzetter werkt als een buck-omzetter wanneer de spanning hoger is dan 49 V.