ממיר dcdc הוא מעגל אלקטרוני שתפקידו להמיר מתח DC מסוים למתחDC אחר. בממיר ליניארי, הנקרא מייצב מתח, אפשר להוריד רק את המתח בעוד שבממירי dcdc ניתן להעלות או להוריד את מתח הכניסה למכשיר לתחום רחב של מתחים, בנצילות גבוהה.
יש מגוון סוגים של ממירי מתח, ביניהם גם ממיר buck, זהו ממיר ייעודי המתאים להורדת מתח הכניסה. ממיר buck שונה במספר פרמטרים ממירי מתח dcdc רגילים כיוון שהוא לא מבודד, לכן אין הפרדה חשמלית בין מתח הכניסה למתח היציאה. בשנים האחרונות הצליחו היצרנים לפתח שיטות חדשניות לייצור ממירי dcdc מסוג buck וכעת ניתן לרכוש אצל הספקים והיצרנים המובילים ממיר buck בעל נצילות גבוהה למעלה מ-90%, וזאת באמצעות שימוש במתג סינכרוני במקום השימוש הנפוץ בדיודה לצורך הורדת הפסדי ההולכה ומיתוג בזרם אפס (או מתח 0), לכן אין הפסדי מיתוג.
ויסות אמפליטודת המתח
לממירי מתח dcdc תפקיד מרכזי לוויסות אמפליטודת מתח ה-DC. יש מגוון רחב של ממירים, ביניהם:
- ממיר מוריד (Buck converter) – דגם ייעודי של ממיר שתפקידו להקטין את מתח הכניסה, לכן מתח היציאה נמוך ממתח הכניסה לממיר.
- ממיר מעלה (Boost converter) – הממיר מספק מתח יציאה גבוה ממתח הכניסה.
- ממיר מעלה מוריד (Buck boost) – ממיר buck מעלה מוריד, כלומר מתח היציאה במכשיר יכול להיות גבוה או נמוך ממתח הכניסה לממיר.
ראוי לציין כי עקרון הפעולה של כל ממירי המתח מבוסס על קטיעת זרם ה-DC. אות הכניסה המגיע לממיר מתחבר ומתנתק מהמעגל לפרקי זמן קצובים. פרק הזמן בו מתח הכניסה בממיר מחובר לעומס נקראה בעגה המקצועית בשם זמן הולכה. הזמן בו מתח הכניסה בממיר מנותק מהעומס נקרא זמן אי הולכה, וזמן החפיפה בין שני האותות נקרא זמן הקומוטציה (חפיפה).
ממיר buck צריך להתמודד עם קבלת מתח גבוה בכניסה, ותפקידו לספק מתח נמוך ביציאה. במשך שנים ארוכות לא הצליחו היצרנים לפתח ממיר המסוגל לקבל מתח גבוה מאוד בכניסה ולספק זרם נמוך ביציאה בנצילות גבוהה. בשנים האחרונות נמצא פתרון לבעיה, וכיום בונים ממירים מתקדמים יותר המבוססים על מערכת המרה מדורגת כדי לשפר באופן משמעותי את הנצילות.
לכן, ממיר buck מסוגל להתמודד היטב ביחסי המרות נפוצים בתעשייה, למשל המרת מתח כניסה של 44 וולט למתח יציאה של 3.3 וולט, זהו יחס המרות נפוץ בתעשיית האלקטרוניקה, בציוד מחשבים ובמערכות תקשורת ומידע.
כאמור, ממיר buck נועד להפחתת ולהורדת מתח DC ביציאה, הממיר מתחיל לפעול מרגע הצתת הטרנזיסטור שגורמת לזרם דרך הסליל ולשינוי המתח על פני הקבל. אופן הפעולה שונה ממיר מתח רגיל, וגם רמת הנצילות שונה. כיום, אפשר לרכוש ממיר מתח בעל נצילות גבוהה במיוחד.
ממירי מתח מכל הסוגים כדאי להזמין רק מחברת TDK, החברה המובילה בישראל לתכנון, פיתוח, ייצור, יבוא ושיווק ספקי כוח, ממירי מתח, פילטרים מסנני רעש ועוד.
