ממירי באקהם אבן בניין בסיסית באלקטרוניקה מודרנית לוויסות מתח יעיל ומדויק במגוון רחב של יישומים. הם לוקחים מתח גבוה יותר והופכים אותו למתח נמוך יותר עם יותר זרם. אלקטרוניקה רבים מחייבת מתחים ספציפיים על מנת לתפקד. שלא כמו רגולטורים לינאריים (אפשרות ממיר מתח אחר) שמבזבזים מתח נוסף כחום, ממירי באק יעילים בהרבה (מעל 90% לפעמים). המשמעות היא שממירי באק אינם זקוקים להרבה קירור מכיוון שפחות אנרגיה מבוזבזת כמו חום, ובאלקטרוניקה ניידת, ממירי באק עוזרים להאריך את חיי הסוללה על ידי שימוש ביעילות רבה יותר.
איך עובד ממיר באק?
לממיר באק יש מתג, משרן, דיודה, קבלים ועומס. מתג, בדרך כלל טרנזיסטור של אפקט שדה מוליך חצי מוליך חצי-מוליך (MOSFET), משמש כהדק מהיר/כיבוי מהיר, השולט בזרימת החשמל. סליל המשרן מתנגד לשינויים הנוכחיים על ידי אחסון אנרגיה כאשר הזרם זורם ומשחרר אותו כאשר הזרם נעצר. הדיודה היא שסתום חד כיווני המאפשר לחשמל לזרום בכיוון אחד בלבד, והקבל פועל כמו סוללה זעירה, ומאחסן אנרגיה חשמלית כדי להחליק את מתח היציאה.
ניתן להבין את פעולותיו המלאות של ממיר באק על ידי התבוננות בהתנהגותו במצבי "Switch On" ו- "Switch כיבוי". במהלך ההחלפה, הטרנזיסטור נדלק, מחבר את מתח הכניסה למשרן. הזרם מתחיל לזרום במעגל, והמשרן בונה את האנרגיה שלו, מתנגד לעלייה הנוכחית. זרם עולה זה גובה גם את הקבל. במהלך ההחלפה, הטרנזיסטור נכבה, מנתק את מתח הכניסה. מכיוון שמשרנים מתנגדים לשינויים בזרם, הזרם ממשיך לזרום דרך הדיודה (המאפשר זרם בכיוון זה) ומטען את הקבל עוד יותר, ולהפעיל את העומס.
ברוב ממירי הדולר המעשיים, מעגל בקרה מפקח על מתח היציאה. אם הוא נמוך מדי, המתג יישאר למשך זמן ארוך יותר (מחזור חובה) בכל מחזור כדי לספק יותר כוח. אם מתח היציאה גבוה מדי, המתג יהיה דולק למשך זמן קצר יותר, ומפחית את אספקת החשמל. על ידי התאמת זמן ההפעלה/כיבוי (מחזור חובה) של המתג, כמות האנרגיה המועברת מהקלט לפלט נשלטת כדי לרדת ביעילות את המתח. המשרן והקבל פועלים יחד כדי להחליק את מתח היציאה, ומספקים זרימת כוח קבועה למכשיר.
יישומים של ממיר באק
· מחשב נייד:לאחר שהמטען מומר מתח שקע קיר AC ל- DC על ידי המטען, מתח ה- DC נכנס למחשב הנייד. בתוך המחשב הנייד, ממיר באק לוקח מתח DC זה (סביב 19 וולט DC) ומדרג אותו עוד יותר לרמות המתח הנמוכות השונות הנדרשות על ידי רכיבים שונים כמו ה- CPU, הזיכרון והארוך הגרפי (בדרך כלל נע בין 1.8 וולט ל 12 וולט DC).
· מכוניות:למכוניות מודרניות יש מספר מערכות אלקטרוניות הפועלות ברמות מתח שונות. ממירי באק, המשולבים לעתים קרובות בממירי DC-DC, משמשים לוויסות המתח המסופק למערכות אלה מהסוללה הראשית של המכונית (שהיא בדרך כלל 12 וולט). זה מבטיח שכל מערכת מקבלת את המתח המתאים לביצועים מיטביים.
· נורות LED:נורות LED צריכות לרוב מתח נמוך יותר ממקור החשמל. ממירי BUCK משמשים בנהגי LED כדי לספק את המתח הנכון עבור נוריות ה- LED לתפקד כראוי. זה מאפשר נוריות LED לפעול ביעילות ולצרוך פחות כוח.
· מטעני סוללה:מטעני סוללות רבים, במיוחד עבור סוללות ליתיום-יון המשמשות באלקטרוניקה ניידת, משלבים ממירי באק. ממירים אלה מווסתים את המתח העוברים לסוללה במהלך תהליך הטעינה. זה מבטיח שהסוללה מקבלת את המתח הנכון לטעינה בבטחה וביעילות, ומונעת טעינת נזק יתר.
מַסְקָנָה
ממירי באק ממירים מתח גבוה יותר למתח נמוך יותר תוך הגדלת הזרם. על ידי שינוי מחזור החובה, משך הזמן בו מתח הקלט יכול לעבור דרך המשרן ולהגיע לתפוקה מוסדר. משך זמן ארוך יותר של המתג שנמצא (מחזור חובה גדול יותר) מוביל למתח יציאה מוגבר, המתקרב למתח הקלט. אם המתג דולק לתקופה קצרה יותר (מחזור חובה נמוך יותר), מתח היציאה הופך פחות ממתח הכניסה.