Was ist der Unterschied zwischen Pegelumsetzer, Spannungsregler und DC-DC-Wandler?

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Was ist der Unterschied zwischen Pegelumsetzer, Spannungsregler und DC-DC-Wandler?

Mein Verständnis ist:

  • Der Pegelumsetzer wird verwendet, um eine Spannung in eine andere Spannung umzuwandeln
  • Spannungsregler wird verwendet, um konstante Ausgangsspannung aus Hochspannung zu erzeugen
  • Der DC-DC-Wandler wird verwendet, um den DC-Pegel in einen anderen Pegel umzuwandeln

Ist das richtig?

Wenn ich eine 5-V-Spannungsversorgung auf 2,5 V umwandeln möchte, muss ich einen Regler, einen Pegelumsetzer oder einen DC-DC-Wandler verwenden?

nee
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Antworten:

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Ein Pegelumsetzer ist normalerweise ein Teil, der digitale Signale von einem Logikstandard in einen anderen umsetzt. Es könnte auch ein Übersetzer genannt werden . Beispielsweise konvertiert der MC14504B TTL-Logiksignale in CMOS-Pegel und ein MC10H607 wandelt PECL-Signale in TTL um. Ein Pegelumsetzer soll keine Leistung liefern, er kann nur so viel Strom liefern, wie seine Ziellogikpegel erfordern.

Die Begriffe Spannungsregler und DC-DC-Wandler überschneiden sich etwas. Klassische Linearregler werden fast immer genannt Regler bezeichnet . Mit Linearreglern kann nur eine niedrigere Spannung aus einer höheren erzeugt werden. Schaltversorgungskreise können als Regler oder Gleichspannungswandler bezeichnet werden . (Puristen könnten behaupten, dass der Regler nur ein Teil eines Gleichstromwandlerkreises ist. Dies ist der Regler, der die Rückkopplungssteuerung liefert, während der Gleichstromwandler ein vollständiger Kreis ist, der externe Magnete, Schalttransistoren oder Dioden usw. Enthält .) Schaltversorgungskreise umfassen verschiedene Typen, die aus einer Eingangsspannung entweder niedrigere oder höhere Spannungen erzeugen können.

Zur Erzeugung von 2,5 V aus 5 V können Sie entweder einen Linearregler oder einen "Buck" -Schaltwandler verwenden.

Das Photon
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Danke für Ihre Erklärung. Wenn ich 2,5 V in 5 V umwandeln möchte, muss ich dann einen Aufwärtswandler verwenden? Kann ich in diesem Fall einen Linearregler verwenden?
nee
@nee, genau wie ich sagte "Linearregler können nur verwendet werden, um eine niedrigere Spannung aus einer höheren zu erzeugen." Wenn Ihr aktueller Bedarf gering ist, gibt es Alternativen zum Boosten von Wandlern. Wenn Sie jedoch mehr als 100 mA benötigen, benötigen Sie einen Aufwärtswandler.
Das Photon
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Ein Pegelumsetzer wird zwischen digitalen Schaltungen verwendet, um "hoch" und "niedrig", wie sie von einer der Schaltungen verwendet werden, in "hoch" und "niedrig" umzusetzen, wie sie von der anderen verwendet werden. Dass beide Stromkreise normalerweise 0 V für "low" verwenden, ist nebensächlich.

Ein Spannungsregler wird verwendet, um eine möglicherweise instabile Spannungsquelle höherer Spannung aufzunehmen und eine glatte Ausgangsspannung zu erzeugen.

Ein DC-DC-Wandler wird verwendet, um eine Spannung, die einer anderen gegeben ist, als Eingang bereitzustellen. Sie haben normalerweise einen Spannungsregler im Ausgangsteil.

Um ein 5-V-Netzteil in ein 2,5-V-Netzteil umzuwandeln, können Sie entweder einen DC-DC-Wandler oder einen Spannungsregler verwenden. Ein Pegelumsetzer wäre für diese Anwendung nicht geeignet.

Ignacio Vazquez-Abrams
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Danke für Ihre Erklärung. Kann ich wissen, warum ich in diesem Fall keinen Levelshifter verwenden kann?
nee
Sie könnten, wenn Ihr Stromverbrauch niedrig genug wäre. Aber es wäre immer noch unangemessen.
Ignacio Vazquez-Abrams
Welche Faktoren sind außer dem Stromverbrauch zu berücksichtigen?
nee
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Die Tatsache, dass das absolut nicht das ist, wofür es ist .
Ignacio Vazquez-Abrams
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@nee, ein Level-Shifter benötigt normalerweise Stromversorgungen auf beiden beteiligten Ebenen. Sie können also keine 5 V erzeugen, wenn Sie noch keine 5 V haben.
The Photon
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Es gibt zwei Hauptverwendungen von elektrischem Strom:

  1. Bereitstellung von Strom zum Betreiben einer Schaltung oder eines Geräts. Die meisten elektronischen Schaltungen sind für den Betrieb mit Gleichstrom mit einem bestimmten Spannungsbereich ausgelegt. Zum Beispiel muss die 5V-Versorgung für ein Arduino zwischen 4,75 und 5,25V liegen. Wenn die verfügbare Leistung außerhalb des erforderlichen Bereichs liegt, muss sie auf den Wert geändert werden, den das Gerät benötigt. Ein Spannungsregler kann verwendet werden, um eine Gleichspannung, die höher als die erforderliche Spannung ist (zum Beispiel 9 V im Arduino-Fall) oder variabel ist (zum Beispiel 7-12 V für ein Arduino mit Regler), auf eine stabile Spannung zu ändern, die das Gerät benötigt . Eine Einschränkung bei einem normalen (linearen Regler) ist, dass er nur die Spannung reduzieren kann und die Energiedifferenz zwischen den beiden Spannungen wegwirft. Wenn Sie ein Gerät mit einer niedrigeren Spannung als erforderlich versorgen müssen, können Sie einen DC-DC-Wandler verwenden.
  2. Weitergabe von Informationen. In diesem Fall ist die Energiemenge normalerweise gering und die Aufgabe besteht darin, Informationen weiterzuleiten, anstatt Energie für den Betrieb des Geräts zu verbrauchen. Für digitale Informationen gibt es eine Reihe akzeptierter Standards, zum Beispiel 5 V TTL, wobei eine 0 durch eine Spannung zwischen 0 und 0,8 V und eine 1 durch eine Spannung zwischen 2,4 V und 5 V dargestellt wird. Ein weiterer Standard ist 3,3 V TTL, bei dem die Hochspannung zwischen 2,4 V und 3,3 V liegt. Wenn Sie Informationen zwischen den beiden Standards austauschen müssen, können Sie einen Level-Shifter verwenden, um die beiden Geräte miteinander zu verbinden. Ein anderer üblicher Spannungspegelumsetzer liegt zwischen den in RS232 bis TTL verwendeten Pegeln (entweder 5 V oder 3,3 V). Pegelumsetzer müssen mit der Geschwindigkeit arbeiten, mit der die Informationen übertragen werden, was in einigen Fällen extrem schnell sein kann, vielleicht Hunderte von Megahertz.
Kevin White
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Die obigen Antworten sind großartig. Ich füge dieses hinzu (ich bin nicht der Autor), weil ich es als Ergänzung sehr hilfreich fand.

Die Spannungsumsetzung ist erforderlich, wenn Mikroprozessoren und Peripheriegeräte innerhalb eines Systems auf unterschiedlichen Spannungspegeln arbeiten. Spannungsumsetzer sind eine Schnittstelle zwischen diesen Systemkomponenten und lösen das Problem der Inkompatibilität der E / A-Spannungspegel bei gleichzeitiger Wahrung der Signalintegrität.

Spannungsumsetzer können in jeder Anwendung eingesetzt werden, in der eine Schnittstelle zwischen Systemkomponenten mit unterschiedlichen E / A-Ebenen benötigt wird.

Die Spannungsregelung ist die Fähigkeit eines Systems, eine nahezu konstante Spannung über einen weiten Bereich von Lastbedingungen bereitzustellen. Der Spannungsregler ist ein Stromkreis, der automatisch ein konstantes Spannungsniveau aufrechterhält. Ein Spannungsregler kann ein einfaches "Vorwärtskopplungs" -Design sein oder negative Rückkopplungsregelkreise enthalten. Es kann einen elektromechanischen Mechanismus oder elektronische Komponenten verwenden. Je nach Ausführung können damit eine oder mehrere Wechsel- oder Gleichspannungen geregelt werden.

kak111 von http://www.edaboard.com/thread229917.html

Tom Auger
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