10M+ គ្រឿងបច្ចេកទេសឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចក្នុងសតហជួរ
បានទទួលយកយ៉ាងច្បាស់
ការធានារួមមាន
ដឹកជញ្ជូនរហ័ស
ផ្នែករកពិបាកស្វែងយល់?
យើងផ្តល់ប្រភពពួកគេ
ស្នើសុំតម្លៃ

Synchronous vs. Nonsynchronous DC/DC Converters: ប្រសិទ្ធភាព ការរចនា និងការប្រៀបធៀបកម្មវិធី

Jun 18 2026
ប្រភព: Michael Chen
រុញស្រោច: 327

ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចទំនើបពឹងផ្អែកលើការបំប្លែងថាមពល DC/DC ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដើម្បីកាត់បន្ថយកំដៅ បង្កើនភាពជឿជាក់ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ ឧបករណ៍បំប្លែង DC/DC synchronous និង nonsynchronous គឺជាស្ថាបត្យកម្មប្តូរ-បំប្លែងទូទៅពីរដែលប្រើនៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចថាមពល។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកគេខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងវិធីសាស្រ្តកែតម្រូវ ប្រសិទ្ធភាព ឥរិយាបថកំដៅ ភាពស្មុគស្មាញសៀគ្វី និងភាពសមស្របនៃកម្មវិធី។ អត្ថបទនេះប្រៀបធៀបឧបករណ៍បំប្លែង synchronous និង nonsynchronous ពីទស្សនៈទ្រឹស្តី និងជាក់ស្តែង រួមទាំងការបាត់បង់ការកែតម្រូវ ការគណនាប្រសិទ្ធភាព ឥរិយាបថ EMI ការជ្រើសរើស topology converter និងការពិចារណាលើការរចនាកម្មវិធីពិភពពិត។

គ១. Synchronous vs. Nonsynchronous DC/DC Converters: ការប្រៀបធៀបរហ័ស

គ២. របៀបដែលការបំប្លែង Synchronous និង Nonsynchronous ដំណើរការ

គ៣. វិធីសាស្រ្តកែតម្រូវ៖ MOSFET Rectifier ទល់នឹង Diode Rectifier

គ៤. ឧទាហរណ៍ការគណនាប្រសិទ្ធភាព៖ កម្មវិធីបម្លែង Buck 12V ទៅ 5V

គ៥. តើនៅពេលណាដែល synchronous converter មានប្រសិទ្ធភាពជាង?

គ៦. តើនៅពេលណាដែលកម្មវិធីបំប្លែង nonsynchronous អាចជាជម្រើសប្រសើរជាង?

គ៧. ឥរិយាបទផ្ទុកពន្លឺ៖ CCM, DCM, PFM និងរបៀបត្រាប់តាម Diode

គ៨. EMI, Switching Noise, និងភាពខុសគ្នានៃប្លង់ PCB

គ៩. Buck, Boost, និង Buck-Boost Converter កំណត់សំគាល់ជ្រើសរើស

គ១០. មគ្គុទ្ទេសក៍ជ្រើសរើសផ្អែកលើកម្មវិធី

គ ១១. សំណួរដែលគេសួរញឹកញាប់ [FAQ]

Figure 1. Synchronous vs. Nonsynchronous

Synchronous vs. Nonsynchronous DC/DC Converters: ការប្រៀបធៀបរហ័ស

លក្ខណៈពិសេសកម្មវិធីបម្លែងសមកាលកម្មកម្មវិធីបម្លែងមិនសមកាលកម្ម
វិធីសាស្រ្តកែតម្រូវMOSFET ឧបករណ៍កែតម្រូវសមកាលកម្មឧបករណ៍កែតម្រូវ diode
ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាងនៅការផ្ទុកមធ្យម និងខ្ពស់ទាបនៅផ្ទុកខ្ពស់
ជំនាន់កំដៅទាបខ្ពស់ជាង
ភាពស្មុគស្មាញសៀគ្វីខ្ពស់ជាងសាមញ្ញ
ការចំណាយខ្ពស់ជាងទាប
ការលំបាកនៃប្លង់ PCBទាមទារបន្ថែមទៀតងាយស្រួល
ភាពប្រែប្រួល EMIខ្ពស់ជាងទាប
ឥរិយាបទផ្ទុកពន្លឺអាស្រ័យលើរបៀបបញ្ជាសាមញ្ញធម្មជាតិ
ជួរបច្ចុប្បន្នល្អបំផុតចរន្តមធ្យមទៅខ្ពស់ចរន្តទាបទៅមធ្យម
កម្មវិធីធម្មតាស៊ីភីយូ, GPUs, រថយន្ត, ទូរគមនាគមន៍IoT, ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា, ប្រព័ន្ធបង្កប់សាមញ្ញ

របៀបដែលការបំប្លែង Synchronous និង Nonsynchronous ដំណើរការ

ការបំប្លែង DC/DC សមកាលកម្ម

Figure 2. Synchronous DC/DC Conversion

ការបំប្លែង DC/DC ធ្វើសមកាលកម្មប្រើ MOSFETs ពីរដើម្បីផ្ទេរថាមពលពីបញ្ចូលទៅទិន្នផល។ MOSFET មួយដំណើរការជាឧបករណ៍ប្តូរចម្បង ខណៈពេលដែល MOSFET ទីពីរជំនួស diode rectifier បែបប្រពៃណី។ នៅពេលដែល MOSFET ចំហៀងខ្ពស់បិទ ចរន្តអាំងឌុចទ័របន្តហូរតាមរយៈ MOSFET ផ្នែកទាប។ ចាប់តាំងពី MOSFET មានភាពធន់ទ្រាំទាបណាស់ វាបង្កើតការបាត់បង់ conduction តិចជាង diode ។

នេះជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាព កាត់បន្ថយកំដៅ និងគាំទ្រដំណើរការចរន្តខ្ពស់កាន់តែប្រសើរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាក៏តម្រូវឱ្យមាន IC ឧបករណ៍បញ្ជាដើម្បីគ្រប់គ្រង MOSFETs ទាំងពីរដោយប្រុងប្រយ័ត្ន និងការពារចរន្តបាញ់ឆ្លងកាត់ ដែលកើតឡើងនៅពេលដែល MOSFET ទាំងពីរបើកក្នុងពេលតែមួយ។

ការបំប្លែង DC/DC ដែលមិនធ្វើសមកាលកម្ម

Figure 3. Nonsynchronous DC/DC Conversion

ការបំប្លែង DC/DC ដែលមិនធ្វើសមកាលកម្មប្រើការប្តូរ MOSFET មួយ និង diode មួយ។ នៅពេលដែល MOSFET បិទ ចរន្តអាំងឌុចទ័រហូរដោយស្វ័យប្រវត្តិតាមរយៈ diode ។ នេះធ្វើឱ្យសៀគ្វីកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការគ្រប់គ្រងដោយសារតែ diode រារាំងចរន្តបញ្ច្រាសដោយធម្មជាតិ ហើយមិនត្រូវការការគ្រប់គ្រងពេលវេលាច្បាស់លាស់។

ជាលទ្ធផល ឧបករណ៍បំប្លែង nonsynchronous ជាធម្មតាសាមញ្ញជាង តម្លៃទាប និងងាយស្រួលក្នុងការដាក់នៅលើ PCB ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ diode មានការធ្លាក់ចុះតង់ស្យុងទៅមុខ ដែលបង្កើតការបាត់បង់ចរន្តកាន់តែច្រើន ជាពិសេសនៅពេលដែលចរន្តទិន្នផលខ្ពស់។

វិធីសាស្រ្តកែតម្រូវ៖ MOSFET Rectifier ទល់នឹង Diode Rectifier

Figure 4. Rectification Method

ការកែតម្រូវប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ប្រសិទ្ធភាពកម្មវិធីបំប្លែង ព្រោះវាកំណត់ពីរបៀបដែលចរន្តហូរក្នុងអំឡុងពេល MOSFET ក្រៅម៉ោង។

ការកែតម្រូវ Diode នៅក្នុងកម្មវិធីបំប្លែងដែលមិនធ្វើសមកាលកម្ម

diode បង្កើតការបាត់បង់ចរន្តដោយសារតែការធ្លាក់ចុះវ៉ុលទៅមុខរបស់វា។

ការបាត់បង់ថាមពល diode ប្រហាក់ប្រហែលគឺ៖

P_D =V_D×Iₒut×[1-(Vₒut/Vln)]

ក្នុងនោះ៖

• V_D = diode វ៉ុលទៅមុខtage

• Iₒut = ចរន្តទិន្នផល

• VIN = វ៉ុលបញ្ចូល

• VOUT = វ៉ុលទិន្នផលtage

នៅពេលដែលចរន្តផ្ទុកកើនឡើង ការបាត់បង់ diode កើនឡើងដោយផ្ទាល់ និងបង្កើតកំដៅកាន់តែច្រើន។

ការកែតម្រូវ MOSFET នៅក្នុងកម្មវិធីបំប្លែងសមកាលកម្ម

កម្មវិធីបម្លែងសមកាលកម្មជំនួស diode ជាមួយ MOSFET ចំហៀងទាប។

ការបាត់បង់ចរន្ត MOSFET គឺប្រហាក់ប្រហែល៖

P_MOSFET=Iₒut²×R_DS(បើក)

ដោយសារតែ MOSFET on-resistance ជាធម្មតាទាបជាងការបាត់បង់វ៉ុលទៅមុខ diode ប្រសិទ្ធភាពកាន់តែប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅចរន្តខ្ពស់។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ synchronous rectification ក៏ណែនាំផងដែរ:

• ភាពស្មុគស្មាញ gate-drive

• តម្រូវការគ្រប់គ្រងពេលវេលាស្លាប់

• កាត់បន្ថយហានិភ័យបាញ់ឆ្លងកាត់

•ការបាត់បង់ប្តូរបន្ថែម

ឧទាហរណ៍ការគណនាប្រសិទ្ធភាព៖ 12V ទៅ 5V Buck Converter

សូមពិចារណាឧបករណ៍បំប្លែង buck 12V-to-5V ដែលផ្តល់ចរន្តទិន្នផល 5A ។

កម្មវិធីបម្លែងមិនសមកាលកម្ម Example

សន្មតថា:

• diode វ៉ុលទៅមុខ = 0.5V

• ចរន្តទិន្នផល = 5A

ការបាត់បង់ diode ក្លាយជា:

ភីឌី=0.5×5×(1-5/12)

លទ្ធផលប្រហាក់ប្រហែល:

•ការបាត់បង់ diode ≈ 1.46W

ថាមពលនេះក្លាយជាកំដៅនៅខាងក្នុងឧបករណ៍បំប្លែង។

ឧទាហរណ៍កម្មវិធីបម្លែងធ្វើសមកាលកម្ម

សន្មតថា:

• ផ្នែកទាប MOSFET RDS (បើក) = 15mΩ

• ចរន្តទិន្នផល = 5A

ការបាត់បង់ចរន្ត MOSFET ក្លាយជា៖

PMOSFET=5²×0.015

លទ្ធផលប្រហាក់ប្រហែល:

• ការបាត់បង់ MOSFET ≈ 0.375W

នេះបង្ហាញពីមូលហេតុដែលឧបករណ៍បំប្លែង synchronous ជាធម្មតាដំណើរការបានប្រសើរជាងមុននៅក្នុងប្រព័ន្ធមធ្យម និងខ្ពស់បច្ចុប្បន្ន។

តើនៅពេលណាដែលកម្មវិធីបំប្លែងសមកាលកម្មមានប្រសិទ្ធភាពជាង?

Synchronous converters ជាធម្មតាកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាពនៅពេលដែលចរន្តទិន្នផលខ្ពស់ វ៉ុលទិន្នផលទាប ដែនកំណត់កំដៅតឹងរឹង ថាមពលថ្មមានសារៈសំខាន់ ឬដង់ស៊ីតេថាមពលបង្រួមត្រូវបានទាមទារ។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ ការបាត់បង់ចរន្ត diode នៅក្នុងឧបករណ៍បំប្លែងដែលមិនធ្វើសមកាលកម្មកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ខណៈពេលដែលការបាត់បង់ចរន្ត MOSFET នៅក្នុងឧបករណ៍បំប្លែងសមកាលកម្មនៅតែទាបជាងច្រើនដោយសារតែភាពធន់ទ្រាំទាបរបស់ MOSFET ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍បំប្លែង synchronous ផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ជាពិសេសនៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានចរន្តខ្ពស់។

ពួកគេក៏ផ្តល់នូវភាពតានតឹងកម្ដៅទាប កាត់បន្ថយតម្រូវការត្រជាក់ ការធ្វើមាត្រដ្ឋានកាន់តែប្រសើរសម្រាប់ប្រតិបត្តិការចរន្តខ្ពស់ និងដង់ស៊ីតេថាមពលកាន់តែប្រសើរឡើងនៅក្នុងការរចនាតូច។ ដោយសារតែគុណសម្បត្តិទាំងនេះ ឧបករណ៍បំប្លែងសមកាលកម្មត្រូវបានប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងផ្លូវដែកថាមពល CPU និង GPU, ECU រថយន្ត, ប្រព័ន្ធទូរគមនាគមន៍, ម៉ាស៊ីនមេ និងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ និងឧបករណ៍ស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម។

តើនៅពេលណាដែលកម្មវិធីបំប្លែង nonsynchronous អាចជាជម្រើសប្រសើរជាង?

ឧបករណ៍បំប្លែង nonsynchronous នៅតែជាជម្រើសជាក់ស្តែងនៅក្នុងការរចនាផ្គត់ផ្គង់ថាមពលជាច្រើន ជាពិសេសនៅពេលដែលចរន្តផ្ទុកទាប ប្រសិទ្ធភាពមិនមែនជាការព្រួយបារម្ភធំទេ ការកាត់បន្ថយការចំណាយមានសារៈសំខាន់ ភាពសាមញ្ញនៃប្លង់ PCB ត្រូវបានពេញចិត្ត ឬពេលវេលាអភិវឌ្ឍន៍ត្រូវកាត់បន្ថយ។

ឧបករណ៍បំប្លែងទាំងនេះប្រើស្ថាបត្យកម្មសាមញ្ញដែលកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃការរចនា និងកាត់បន្ថយចំនួនសមាសធាតុសរុប។ ពួកគេក៏ជៀសវាងហានិភ័យនៃការបាញ់ឆ្លងកាត់ដោយសារតែ diode រារាំងចរន្តបញ្ច្រាសដោយធម្មជាតិ លុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងពេលវេលាស្មុគស្មាញរវាងឧបករណ៍ប្តូរ។

អត្ថប្រយោជន៍បន្ថែមរួមមានការគ្រប់គ្រង EMI កាន់តែងាយស្រួល ការព្រួយបារម្ភអំពីការប្តូរតិចជាង និងការរចនាការគ្រប់គ្រងត្រង់ជាងមុន។ ដោយសារតែគុណសម្បត្តិទាំងនេះ ឧបករណ៍បំប្លែង nonsynchronous ត្រូវបានប្រើជាទូទៅនៅក្នុងម៉ូឌុលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ឧបករណ៍ IoT ថាមពលទាប ប្រព័ន្ធបង្កប់សាមញ្ញ អេឡិចត្រូនិកប្រើប្រាស់ថវិកា និងគ្រឿងបន្លាស់ចល័ត។

ឥរិយាបទផ្ទុកពន្លឺ៖ CCM, DCM, PFM និងរបៀបត្រាប់តាម diode

Figure 5. Light-Load Behavior

CCM និង DCM

Continuous Conduction Mode (CCM) រក្សាចរន្ត inductor លំហូរបន្តក្នុងអំឡុងពេលវដ្តប្តូរទាំងមូល។ របៀបប្រតិបត្តិការនេះត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅបន្ទុកមធ្យម និងខ្ពស់ ព្រោះវាផ្តល់នូវវ៉ុលទិន្នផលដែលមានស្ថេរភាព រលកចរន្តទាប និងឥរិយាបថបំប្លែងដែលអាចព្យាករណ៍បាន។

ផ្ទុយទៅវិញ Discontinuous Conduction Mode (DCM) អនុញ្ញាតឱ្យចរន្ត inductor ធ្លាក់ចុះដល់សូន្យក្នុងអំឡុងពេលផ្នែកមួយនៃវដ្តប្តូរនៅពេលដែលចរន្តផ្ទុកទាប។ ប្រតិបត្តិការ DCM អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផ្ទុកពន្លឺ ពីព្រោះកម្មវិធីបម្លែងកាត់បន្ថយការខាតបង់ និងការប្តូរដែលមិនចាំបាច់។ ឧបករណ៍បំប្លែង DC/DC ជាច្រើនផ្លាស់ប្តូរដោយស្វ័យប្រវត្តិរវាង CCM និង DCM អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌផ្ទុក ដើម្បីតុល្យភាពប្រសិទ្ធភាព និងដំណើរការ។

ប្រតិបត្តិការ PFM

Pulse Frequency Modulation (PFM) ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពផ្ទុកពន្លឺដោយកាត់បន្ថយប្រេកង់ប្តូរនៅពេលដែលតម្រូវការថាមពលទាប។ ជំនួសឱ្យការប្តូរបន្តនៅប្រេកង់ថេរ converter ប្តូរតែនៅពេលដែលត្រូវការថាមពលបន្ថែមនៅទិន្នផល។

នេះកាត់បន្ថយការបាត់បង់ការប្តូរ និងជួយពង្រីកអាយុកាលថ្មនៅក្នុងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចចល័ត។ PFM ត្រូវបានប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធថាមពលថ្ម ព្រោះវាកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលរង់ចាំ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការទំនេរ ឬថាមពលទាប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែប្រេកង់ប្តូរផ្លាស់ប្តូរថាមវន្ត ប្រតិបត្តិការ PFM អាចបង្កើនរលកវ៉ុលទិន្នផល និងសំលេងរំខានអគ្គិសនីបើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រតិបត្តិការប្រេកង់ថេរ។

របៀបត្រាប់តាម Diode

Diode-emulation mode គឺជាបច្ចេកទេសប្រតិបត្តិការផ្ទុកស្រាលដែលប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍បំប្លែងសមកាលកម្មមួយចំនួនដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ ក្នុងអំឡុងពេលលក្ខខណ្ឌផ្ទុកពន្លឺ ឧបករណ៍បញ្ជាបិទ MOSFET ផ្នែកទាប នៅពេលដែលចរន្តអាំងឌុចទ័របញ្ច្រាសនឹងកើតឡើង។ នេះធ្វើឱ្យកម្មវិធីបម្លែងមានឥរិយាបថស្រដៀងគ្នាទៅនឹងកម្មវិធីបម្លែងដែលមិនធ្វើសមកាលកម្មដោយប្រើឧបករណ៍កែតម្រូវ diode ។

ការការពារចរន្តបញ្ច្រាសកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពលដែលមិនចាំបាច់ និងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលរង់ចាំ។ របៀប Diode-emulation មានប្រយោជន៍ជាពិសេសនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលប្រើថ្ម ព្រោះវាជួយរក្សាប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងអំឡុងពេលគេង ប្រតិបត្តិការទំនេរ និងលក្ខខណ្ឌចរន្តទាបផ្សេងទៀត។

EMI ប្តូរសំលេងរំខាន និងភាពខុសគ្នានៃប្លង់ PCB

ទិដ្ឋភាពកម្មវិធីបម្លែងសមកាលកម្មកម្មវិធីបម្លែងមិនសមកាលកម្ម
ប្តូរឥរិយាបថMOSFETs ទាំងពីរប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័សប្រើ MOSFET មួយនិង diode មួយ
ជំនាន់ EMIសក្តានុពល EMI ខ្ពស់ភាពប្រែប្រួល EMI ទាប
ប្តូរសំលេងរំខានខ្ពស់ជាងដោយសារតែគែមប្តូរលឿនទាបដោយសារតែ diode បន្ថយការផ្លាស់ប្តូរ
បញ្ហាទូទៅរោង, លើស, ធ្វើ EMI, វិទ្យុសកម្ម EMIជាទូទៅបញ្ហាប្តូរសំលេងរំខានតិចជាងមុន
ភាពប្រែប្រួលនៃប្លង់ PCBរសើបខ្លាំងចំពោះគុណភាពប្លង់ PCBកាន់តែអត់ឱនចំពោះភាពមិនល្អឥតខ្ចោះនៃប្លង់
ការអនុវត្តប្លង់សំខាន់ៗកាត់បន្ថយផ្ទៃកុងតាក់-ថ្នាំង កាត់បន្ថយរង្វិលជុំបច្ចុប្បន្ន ដាក់ capacitors នៅជិត MOSFETs ប្រើយន្តហោះដីរឹង និងគ្រប់គ្រងផ្លូវ gate-driveតម្រូវការប្លង់សាមញ្ញ
ហានិភ័យពីប្លង់មិនល្អអស្ថិរភាព, រោង, ហានិភ័យបាញ់ឆ្លងកាត់, បង្កើនសំលេងរំខានប្តូរកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃបញ្ហាប្តូរធ្ងន់ធ្ងរ
ភាពស្មុគស្មាញនៃការរចនាសរុបខ្ពស់ជាងទាប

កំណត់សំគាល់ជ្រើសរើសកម្មវិធីបំប្លែង Buck, Boost និង Buck-Boost

កម្មវិធីបម្លែង Buck

Figure 6. Buck Converters

Synchronous buck converters ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងកម្មវិធីថាមពលតង់ស្យុងទាប ចរន្តខ្ពស់ ពីព្រោះការបាត់បង់ diode conduction កាន់តែធ្ងន់ធ្ងរនៅពេលដែលវ៉ុលទិន្នផលទាប។ ការជំនួស diode ជាមួយ MOSFET ដែលមានភាពធន់ទាបជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាព និងកាត់បន្ថយកំដៅ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ ឧបករណ៍បំប្លែង buck synchronous ត្រូវបានប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ផ្លូវដែកថាមពល CPU, ផ្លូវថាមពល GPU និងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល FPGA ។

កម្មវិធីបម្លែងជំរុញ

Figure 7. Boost Converters

នៅក្នុងឧបករណ៍បំប្លែងជំរុញ synchronous rectification អាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដោយកាត់បន្ថយការបាត់បង់ diode conduction ដែលកើតឡើងនៅពេលថាមពលត្រូវបានផ្ទេរទៅទិន្នផល។ នេះមានប្រយោជន៍ជាពិសេសនៅពេលដែលចរន្តទិន្នផលខ្ពស់ ឬនៅពេលដែលដំណើរការកំដៅកាន់តែប្រសើរត្រូវបានទាមទារ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ synchronous boost converters ត្រូវការការគ្រប់គ្រងស្មុគស្មាញជាងមុន ពីព្រោះពេលវេលា MOSFET ត្រូវតែត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន។

កម្មវិធីបម្លែង Buck-Boost

Figure 8. Buck-Boost Converters

ឧបករណ៍បំប្លែង Buck-boost ជាញឹកញាប់ទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងខ្លាំងពីការកែតម្រូវសមកាលកម្ម ព្រោះស្ថានភាពប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេអាចបង្កើតការបាត់បង់ diode ធំ។ ការប្រើប្រាស់ MOSFETs ជំនួសឱ្យ diodes ជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទាំងប្រតិបត្តិការ step-up និង step-down ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរចនាទាំងនេះទាមទារការគ្រប់គ្រងពេលវេលាស្លាប់ដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ប្លង់ PCB ដែលប្រសើរឡើង និង ICs ឧបករណ៍បញ្ជាកម្រិតខ្ពស់ ដើម្បីរក្សាប្រតិបត្តិការដែលមានសុវត្ថិភាព និងស្ថេរភាព។

មគ្គុទ្ទេសក៍ជ្រើសរើសផ្អែកលើកម្មវិធី

Figure 9. Applications of Synchronous and Nonsynchronous DC/DC Converters

ពាក្យស្នើសុំប្រភេទកម្មវិធីបម្លែងដែលបានណែនាំហេតុផលចម្បង
ស៊ីភីយូ / GPU VRMsធ្វើសមកាលកម្មប្រសិទ្ធភាពចរន្ត និងកំដៅខ្ពស់
ECUs រថយន្តធ្វើសមកាលកម្មការគ្រប់គ្រងកំដៅកាន់តែប្រសើរ
ផ្លូវដែកថាមពលទូរគមនាគមន៍ធ្វើសមកាលកម្មប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងដង់ស៊ីតេថាមពល
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា IoTមិនធ្វើសមកាលកម្មសាមញ្ញ និងតម្លៃទាប
គ្រឿងបន្លាស់ចល័តមិនធ្វើសមកាលកម្មតម្រូវការបច្ចុប្បន្នទាប
ការត្រួតពិនិត្យឧស្សាហកម្មអាស្រ័យលើកម្រិតបច្ចុប្បន្នតុល្យភាពរវាងប្រសិទ្ធភាព និងការចំណាយ
ឧបករណ៍ប្រើថ្មធ្វើសមកាលកម្មថ្មប្រសើរឡើង
ថវិកាអេឡិចត្រូនិចមិនធ្វើសមកាលកម្មកាត់បន្ថយការចំណាយប្រព័ន្ធ

សំណួរដែលគេសួរញឹកញាប់ [FAQ]

តើកម្មវិធីបម្លែង buck synchronous តែងតែមានប្រសិទ្ធភាពជាងកម្មវិធីបម្លែង buck ដែលមិនធ្វើសមកាលកម្មមែនទេ?

ទេ. Synchronous converters ជាធម្មតាឈ្នះនៅចរន្តផ្ទុកមធ្យម និងខ្ពស់ ប៉ុន្តែប្រសិទ្ធភាពផ្ទុកស្រាលអាស្រ័យលើរបៀបបញ្ជា ចរន្ត quiescent ចរន្តបញ្ច្រាស និងឥរិយាបថរំលងជីពចរ។

តើអ្នកគណនាការបាត់បង់ diode នៅក្នុងកម្មវិធីបំប្លែង buck ដែលមិនធ្វើសមកាលកម្មដោយរបៀបណា?

ការបាត់បង់ diode អាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថា៖

PD=VD×IOUT×1VOUTVIN

ចរន្តផ្ទុកខ្ពស់ ឬ diode forward voltage ខ្ពស់បង្កើនកំដៅដោយផ្ទាល់។

ហេតុអ្វីបានជា RDS(on) មានសារៈសំខាន់ក្នុងការកែតម្រូវសមកាលកម្ម?

MOSFET ចំហៀងទាបជំនួស diode rectifier ហើយការបាត់បង់ចរន្តរបស់វាគឺប្រហែលសមាមាត្រទៅនឹង៖

PMOSFET=IOUT2×RDS(បើក)

RDS ទាប (on) ជួយកាត់បន្ថយការបាត់បង់ចរន្តនៅក្នុងផ្លូវដែកដែលមានចរន្តខ្ពស់។

ហេតុអ្វីបានជាកម្មវិធីបំប្លែងសមកាលកម្មអាចបង្កើតបញ្ហា EMI បន្ថែមទៀត?

ពួកគេប្រើការប្តូរ MOSFET ចំហៀងខ្ពស់ និងចំហៀងទាបដែលមានល្បឿនលឿន ដូច្នេះប្លង់ តំបន់រង្វិលជុំ ផ្លូវប្តូរថ្នាំង ពេលវេលា gate-drive និងការដាក់ capacitor បញ្ចូលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ EMI និងសំឡេង។

តើនៅពេលណាដែលអ្នករចនានៅតែគួរជ្រើសរើសកម្មវិធីបំប្លែងដែលមិនធ្វើសមកាលកម្ម?

A nonsynchronous converter គឺសមហេតុផលសម្រាប់ការរចនាចរន្តទាប តម្លៃទាប សាមញ្ញ ឬលំហដែលការបាត់បង់ diode អាចទទួលយកបាន ហើយភាពសាមញ្ញនៃប្លង់មានសារៈសំខាន់ជាងប្រសិទ្ធភាពកំពូល។