Содержание
Преобразователь напряжения — широко распространенное универсальное устройство для преобразования одного напряжения в другое.
Понижающие преобразователи напряжения (с англ. «stepdown» — понижать напряжение, спускаться) являются одним из элементов современной электроники. Понижающие преобразователи напряжения также часто называют выпрямителями. Они используются для преобразования энергии переменного тока в постоянный, применяются для преобразования входного напряжения (в среднем 8 В – 25 В) в стабилизируемое напряжение, меньшее по значению (0,5 В – 5 В). Потребность в использовании такого преобразователя возникает в тот момент, когда для потребителя постоянного тока необходимо временное питание от источника с переменным током, например, в сетях бытовой электропроводки. В таком случае преобразователь выступает как бы в роли проводника тока: от переменного к постоянному.
Применение понижающего преобразователя напряжения
Обычно данный вид преобразователей находит применение в зарядных устройствах для смартфонов, ноутбуков, планшетов, в блоках питания (БП) для стационарного (настольного) компьютера, в устройствах бесперебойного питания, в электрических подстанциях для трамваев, троллейбусов и другого электротранспорта. Понижающие преобразователи обеспечивают наиболее высокий КПД (коэффициент полезного действия), хоть и имеют большие размеры, и шумят чуть больше в сравнении со стабилизаторами линейными. Импульсные преобразователи напряжения понижающего типа могут снабжать питанием нагрузки свыше нескольких киловатт, но, зачастую, применяются в качестве БП для элементов печатных плат, а их выходная мощность и вовсе не превышает 100 Ватт. По сравнению с повышающими импульсными преобразователями понижающие преобразователи напряжения имеют своей отличительной особенностью меньшие колебания выходного напряжения.
Именно понижающий принцип получения выходного напряжения, и его неосуществимость регулирования вверх являются определенным минусом этих систем. Понижающие преобразователи, используя ключ, диод, несколько конденсаторов и индуктивность, поставляют со входа на выход ограниченными порциями энергию.
Принцип действия преобразователя напряжения понижающего типа основан на свойстве накапливать энергию катушкой индуктивности (дросселя). Это накопление энергии сводится к тому, что через катушку индуктивности сила тока как бы имеет инерцию. Таким образом, она не способна трансформироваться мгновенно. Так, например, сила тока начнет понемногу возрастать, если к катушке приложить напряжение. И наоборот, сила тока станет потихоньку убывать, если приложить обратное напряжение.
Поиск правильной схемы понижающего преобразователя напряжения
При всем при том, что преобразователи напряжения понижающего типа имеют обширное применение, найти правильные и рабочие схемы для их домашнего изготовления не так уж и просто. Преобладающее большинство алгоритмов расчета схем и практических методов являются малодоступными. Даже с учетом того, что отдельные расчеты легко находятся в спецификациях микросхем, эти данные могут писаться с ошибками и погрешностями.
