Mikä on Buck -muunnin?

Buck -muunnin on muunnin, joka pienentää tasavirtakuorman saavuttavaa jännitettä. Esimerkiksi 24 voltin (V) tasavirtalähteen (VDC) lähtö voidaan vähentää 12 voltin laitteiden virransyöttöön. Hyvin suunniteltu buck-muunnin pystyy tarjoamaan tasaisen lähtöjännitteen vaihtelevissa kuormitusolosuhteissa ja ylläpitämään erittäin pientä virrankulutusta, mikä johtaa korkeaan hyötysuhteeseen.

Lineaariset säätimet voivat olla yksinkertainen ratkaisu pienitehoisiin tarpeisiin. He käyttävät sarjapäästötransistoria, joka ohjaa kuorman kautta kulkevaa virtaa tasaisen DC -lähtöjännitteen tuottamiseksi. Jos 50 V: n tasavirtalähde käytti lineaarista säädintä 25 V: n kuorman ohjaamiseen 1 ampeerilla (A), kuorman ja lineaarisen säätimen teho on 25 wattia (W). Tämä tarkoittaa, että 50 W: n virta katkeaa 50 V: n virtalähteestä. Muuntotehokkuus on 50%, mutta jos käytetään buck -muunninta ja virran häviö buck -muuntimessa on 2.5 W, kun teho kuormalla on edelleen 25 W, hyötysuhde on noin 90%.

Buck-muunnin on DC-DC-muunnin, joka toimii paljolti kuten kytketyn virtalähteen (SMPS), joka ohjaa kiinteän taajuuden neliöaallon toimintajaksoa. Kun kuorma vaatii vähemmän virtaa, neliöaallon “päällä” -aika on lyhyt, mutta kun kuormitus vaatii virran, joka on hyvin lähellä SMPS -rajaa, “päälle” -aika ylittää 85%. Kytketty tasavirta käyttää sarjainduktoria, jossa on nopeasti kytkevä diodi, joka käyttää induktiivista paluuvirtaa energiansiirron ylläpitämiseksi, kun pääkäyttöelementti on pois päältä lyhyitä aikoja.

Sovelluksessa, joka on päinvastainen kuin buck-muunnin, käytetään tehostustehostusmuunninta (SUBC). SUBC tuottaa lähtöjännitteen, joka on korkeampi kuin sen tulo. Tässä sovelluksessa induktori sarjaan kuorman kanssa muuntaa romahtavan magneettikentän DC -jännitteeksi, joka on korkeampi kuin piirin tulojännite.

Toinen sähkötehon muuntamislaite on buck-boost-muunnin, joka voi toimia joko buck-muuntimena tai boost-muuntimena. Aurinkoenergiajärjestelmissä on mahdollista saada laaja DC -jännitealue auringonvalon saatavuudesta riippuen. Aurinkosähkölaitteella ladatun akun jännite voi olla 40-56 VDC. Jos herkkä kuorma vaatii 47-49 VDC, buck-boost-muunnin toimii boost-muuntimena, kun akun varausjännite on alle 47 V.