Зашто је преобраћач за повећање потребан за уређаје са ниским напоном?

Разумевање кључне улоге конвертора за повећање у нисконапонским подесима

Портабилни сензори, мали IoT уређаји и нека аутомобилска електроника су примери нисконапонских уређаја који се напајају батеријама и УСБ-овима који пружају нисконапонске изворе енергије, као што су 3.7В литијум-јонске батерије и 5В УСБ изворе Многе унутрашње компоненте, као што су микроконтролери и модули за бежичну комуникацију, захтевају још веће напоне од 12 В да би функционисале. Овде долазе конвертери за повећање. Конвертери за повећање су DC-DC конвертери који повећавају ниске улазне напоне на више, регулисане излазне напоне. Конвертери за повећање, за разлику од неких других метода конверзије снаге, не троше енергију и обезбеђују доследно регулисање излазног напона. То значи да нисконапонски уређаји примају само онолико енергије колико им је потребно да би радили, поуздано и без прекида. У одсуству конвертора за повећање, уређаји ниског напона уопште не би функционисали или би се лоше обављали због неадекватног смањења напона.

Povećavači napona i problem nepodudaranja snage

Један од првих проблема са уређајима ниског напона је разлика између напона извора и стварних захтева компонената унутар уређаја. Узмимо, на пример, мали ношени уређај који користи батерију од 3,7V, али захтева напајање од 7,4V за Bluetooth модул ради ефикасне трансферне комуникације. Није проблем, повисивач напона ће преодолети ову препреку. Током фазе "укључено" у циклусу пребацивања, енергија се чува у индуктору, а током фазе "искључено" та енергија се ослобађа на вишем напону. Прекидач (транзистор у већини случајева) и механизам повратне спреге који контролише напон обезбеђује одржавање напона на излазу; приступање батерији која деградира резултује флуктуирањем улазног напона. Осетљиве компоненте уређаја и сама батерија биће изложени ризику оштећења услед нестабилног напона. Сензори ће показивати непредвидиво понашање, а губитак података ће се јавити код IoT уређаја. Одсуство громоздивих извора високог напона је последица способности повисивача напона да реши проблем неусаглашености напона.

Prednosti povećavača napona na uređajima sa niskim naponom

Уређаји са ниским напоном који штеде енергију, посебно они који раде на батерије, веома су важни за потрошаче. Корисници преносних сензора и безжичних слушалица очекују да ови уређаји раде сатима непрекидно након пуњења. Буст конвертери су корисни у оваквим ситуацијама. Квалитетни буст конвертери достигну ефикасност од 90%, што значи да се само мали део улазне енергије губи у облику топлоте. Ово је велика побољшања у односу на старије линеарне регулаторе напона који троше значајан део енергије при повећавању напона. На пример, када се линеарни регулатор користи за претварање 3,7V на 12V, енергија из батерије се губи у облику топлоте, због чега се животни век батерије драстично скраћује. Буст конвертери, напротив, минимизирају губитак енергије и користе је за продужење радног времена. Побољшани кориснички искуства значе да уређаји дуже трају након пуњења, а замена батерија је ређа, што уштеди време и новац и смањује отпад штетан за животну средину.

Аспекти и поузданост уређаја на ниском напону у различитим применама

Једна од многих употреба нисконапонских уређаја је у аутомобилима, где су изложени флуктуацијама температуре и нивоа напона. Друге употребе обухватају спољашње IoT сензоре који су изложени екстремним временским приликама. Без обзира на примену, поузданост је неопходна. Овде у игру улазе буст конвертери који осигуравају поузданост уређаја. Неколико буст конвертера долази са карактеристикама попут заштите од прекомерног напона, заштите од прекомерне струје и термалног искључења, што помаже да се спречи оштећење конвертера или уређаја прикљученог на њега. На пример, у аутомобилским применама, електронски системи у возилима могу изазвати скокове напона при покретању мотора. Буст конвертери који имају заштиту од прекомерног напона могу апсорбовати те скокове и заштитити нисконапонске уређаје попут GPS тракера. Штавише, буст конвертери су дизајнирани да издрже екстремне температуре, високе вибрације и друге неповољне услове средине, због чега су идеални за нисконапонске уређаје који се користе у индустријским или спољашњим применама. У стварном свету, без такве поузданости, нисконапонски уређаји би били неповезани.

Неопходна улога буст конвертера у уређајима са ниским напоном

Очекује се да ће потреба за буст конвертерима да расте, како се уређаји са ниским напоном настављају да развијају и добијају напредније функције са већим захтевима за енергијом, што захтева мања и лакша решења за претварање енергије. Размотрите напредне IoT уређаје, којима је потребно претварање напона за радио модул са вишим напоном како би подржали комуникацију на дужим растојањима и обраду више података. Буст конвертери су способни компактног дизајна и лаке конструкције. Како се на тржиште уводи све више уређаја са ниским напоном који користе обновљиве изворе енергије, као што су сензори напајани соларном енергијом, потреба за поузданним буст конвертерима за повећање напона постаје критичнија. Пошто се област електронике за напајање развија, корисност буст конвертера у уређајима са ниским напоном ће се повећавати, јер ће они постати ефикаснији, издржљивији и више универзални.