(رِگولاتور شناسی Regulator)
رِگولاتور باک (Buck)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
رِگولاتور باک (Buck) :
در یک رگولاتور باک مقدار متوسط ولتاژ خروجـی Vout کمتـر از ولتـاژ ورودی Vin اسـت. مدار یک رگولاتور باک که از یک MOSFET قدرت به عنوان سوئیچ استفاده می کند . که مشابه یک چاپر کاهش پله ای می باشد. طرز کار مدار را می توان به دو حالت تقسیم کرد. حالت اول هنگامی آغاز می شود که ترانزیستور در t=0 روشـن مـی شـود. جریـان ورودی کـه صـعودی می باشد از سلف و فیلتر و مقاومت بار عبور میکند. حالت دوم هنگامی شـروع مـی شـود کـه ترانزیسـتور در لحظه t2 خاموش میشود به خاطر وجود انرژی ذخیره شده در سلف دیود هرزگرد هدایت میکند و جریان سلف به عبور از خازن و بار و دیود ادامه میدهد. جریان سلف تـا زمـان روشـن شـدن دوبـاره ترانزیسـتور در سیکل بعدی نزول میکند. مدارهای معادل بسته به فرکانس کلید زنی و انـدوکتانس فیلتر جریان سلف میتواند ناپیوسته نیز باشد. رگولاتور باک ساده و بازده آن بـیش از 90 % اسـت و فقـط بـه یک ترانزیستور نیاز دارد. دراین رگولاتور ولتاژ خروجی فقط یک قطبیت داشته و جریان خروجی یک سویه است. همچنـین بـرای جلوگیری از اتصال کوتاه در مسیر دیود به یک مدار محافظ نیاز است.ساده ترین و آسانترین و در عین حال ابتدایی ترین آرایش مربوط به این نوع است که نقاط ضعف مربوط به خود را داراست.
معایب رگولاتور باک:
1 به منظور تثبیـت ولتـاژ خروجـی لازم اسـت کـه ولتـاژ ورودی 1 تا 2 ولـت بیشـتر از ولتـاژ خروجی باشد..
2هنگامیکه سوئیچ روشن میشود هنوز دیود روشن است که بـه آسـیب دیـدگی سـوئیچ و دیود منجر می شود (لذا باید از یک دیود سریع با زمان بازیابی حداقل استفاده شود).
رفع عیب با اضافه کردن دیود تریستور به مدار
سوئیچهای قدرت هنگام سوختن اتصال کوتاه میشوند بـه همـین دلیـل خروجـی را بـه بـار وصل میکنند (راه حل آن حس کردن تغییرات سریع جریان بار و انتقال آن به یک تریستور موازی است). علی رغم تمامی معایب و محدودیتهایی که ذکر شد در شرایط عادی این منابع توانایی تحویل بیش از 100 وات توان به خروجی را دارند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک
