Codice costruttore

Buck converter

Un convertitore buck, Noto anche come convertitore step-down, È un convertitore di potenza c.c.-c.c. che riduce la tensione dal suo ingresso alla sua uscita. Un convertitore buck integra i componenti core e i circuiti necessari in un unico dispositivo.

I convertitori buck sono presenti in innumerevoli applicazioni elettroniche, dove le loro proprietà di regolazione della potenza sono un componente vitale.

Come funziona un convertitore buck?

Un convertitore buck è un tipo di alimentatore switching, Una classe di dispositivi che incorpora un interruttore (ad esempio un MOSFET) per attivare e disattivare rapidamente il circuito. Questa commutazione rapida crea un'onda quadra. Se il ciclo di lavoro dell'interruttore è impostato al 50%, cioè l'interruttore è acceso il 50% del tempo, la tensione media sarà del 50% dell'ingresso.

L'onda quadra deve essere lisciata per provvedere potere utile, generalmente, un induttore e un condensatore vengono utilizzati in serie per soddisfare questa funzione. Questa combinazione è denominata filtro passa basso LC. Le proprietà di un induttore consentono di regolare il flusso di corrente, mentre il condensatore resiste a variazioni improvvise della tensione. L'effetto combinato produce un'uscita di tensione relativamente liscia con basso ripple. Ad esempio, Se la tensione di ingresso è 10V e l'interruttore impiega un ciclo di lavoro del 50%, La tensione di uscita sarà 5V.

Un ulteriore componente necessario di un convertitore buck è quello di incorporare un diodo o altro interruttore in parallelo con l'induttore. Ciò per compensare la proprietà di un induttore, dal fatto che la corrente in un induttore non può cambiare istantaneamente, protezione del transistor di commutazione da sovraccarico e distruzione.

I convertitori buck incorporano anche circuiti aggiuntivi per garantire una tensione di uscita stabile. Il convertitore utilizza uno schema di controllo ad anello chiuso con feedback negativo per monitorare l'uscita di tensione e regola dinamicamente il ciclo di lavoro dell'interruttore per regolare la tensione di uscita.

Considerazioni di progettazione

  • I convertitori buck sono molto efficienti, con alcuni dispositivi che offrono un'efficienza superiore al 95%
  • I convertitori buck possono essere più convenienti rispetto ai regolatori lineari a livelli di potenza più elevati, il costo di rimozione del calore generato da un lineare Il regolatore può essere inferiore all'utilizzo di un convertitore buck
  • L'uscita di un convertitore buck presenta un rumore, ciò significa che l'uscita più stabile di un regolatore di tensione lineare è particolarmente adatto per le applicazioni che richiedono un basso rumore di uscita
  • I regolatori lineari possono rispondere più velocemente alle variazioni di ingresso e rispetto a un convertitore buck

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