Ishlamaydigan kompyuterdan kuchli pasaytiruvchi kuchlanish konvertori. stalevik 2014 yil 10 dekabrda yozgan
Noutbuklar zamonaviy, kuchli sinxron kuchlanishni pasaytiruvchi konvertorlardan foydalanadi. Men ishlamaydigan noutbukdan LA575 platasini konvertorning qulay joylashuvi bilan topishga muvaffaq bo'ldim. Umuman olganda, platada ularning bir nechtasi bor - protsessor, shimoliy ko'prik, video karta, RAM va boshqalarni quvvatlantirish uchun. Biroq, ularning hammasi ham mos kelmaydi. Ba'zilar uchun kuchlanish VID1 ... VID6 pinlariga mantiqiy signallarning kombinatsiyasini qo'llash orqali o'rnatiladi. 
Agar siz sozlanishi konvertor qilishingiz kerak bo'lsa, unda bunday sxemalardan voz kechishingiz kerak bo'ladi. Men RAM quvvat manbaini tanladim. Mana uning diagrammasi. 
Doskadagi to'liq ma'lumotlar varag'ini ko'rib chiqqach, men ushbu quvvat manbai qancha maksimal oqim ishlab chiqarishi mumkinligini hali ham tushuna olmadim. TPS51117 ma'lumotlar jadvaliga ko'ra, maksimal oqim 10A ni tashkil qiladi. Transistorlar va induktorlar 20A oqimga bardosh berishga qodir.
Biz taxtadan aralashadigan qismlarni lehimlaymiz va konvertorni ehtiyotkorlik bilan kesib tashlaymiz. 
Endi taxtaning kesilgan qirralarini fayl yoki zımpara bilan keskinlashtirishingiz kerak. Shundan so'ng, kattalashtiruvchi stakan ostida, ichimlikdan keyin ichki qatlamlarda qisqa tutashuv yo'qligiga ishonch hosil qiling. 
Kerakli qismlar taxtada qoladi - kirish davrining kondansatkichlari. Biz ularni lehimlaymiz va ro'molchaga lehimlaymiz. 
Biz simlarni lehimlaymiz - ikkita kirish uchun, ikkitasi chiqish uchun. Qalinroq simlarni olish yaxshiroqdir, chunki oqim bir necha amper bo'ladi. 
Diagrammadan ko'rinib turibdiki, 4 va 10-pinlarga 5V quvvat berilishi kerak. O'chirishni 5V kuchlanish stabilizatori bilan to'ldirishingiz kerak bo'ladi. 
Bundan tashqari, SYSON signali 1-pinga kelishi kerak (u 3V ga o'xshaydi, lekin men 1 kOhm qarshilik orqali 5V ni uladim).
Xo'sh, 1,5V quvvat manbai tayyor! Agar boshqa kuchlanish kerak bo'lsa-chi? TPS51117 ma'lumotlar jadvalida aytilishicha, u chiqish kuchlanishini 0,75V dan 5,5V gacha tartibga solishi mumkin. Buni amalga oshirish uchun 5-pindagi kuchlanish (VFB) rezistiv ajratuvchi orqali chiqishdan berilishi kerak. Diagrammada bu chap pastki qismida ikkita rezistor. Men ularni 20 kOhm trim qarshiligi bilan almashtirdim. 
Biroz vaqt o'tgach, men video qildim
DC-DC
va ularning SEPIC-ga kichik yangilanishi
yoki SEPIC nima haqida bir necha so'z
Ko'p kanalli
konvertorga asoslangan
e'lon qilingan oqim 10 Amper bo'lgan modul
Mikrosxemalar juda ko'p 10 dona sotiladi; sotib olish paytida ularning narxi 1,67, hozir esa 1,71, lekin mobil ilova orqali chegirma bo'lgan.
Aytgancha, men bugun Alining buyurtma sahifasida buyurtma himoyasi tugaguniga qadar qolgan vaqt ko'rsatilmaganini payqadim.
Ular mikrosxemalarni kichik sariq konvertda, yopilgan oddiy sumka ichida yuborishdi, miqdori buyurtma qilinganidek bir xil.
Ingliz tilida qisqacha tavsif.
Qisqasi:
Kirish kuchlanishi - 4,5-23 volt
Chiqish kuchlanishi - 0,925-20 Volt
Chiqish oqimi - 3,5 Ampergacha
Konvertatsiya chastotasi 340 kHz sobit.
Xo'sh, termal himoya, haddan tashqari oqim va boshqalar ko'rinishidagi turli xil foydali narsalar.
Lekin men uni yoqganimda, men muvaffaqiyatsizlikka duch keldim.
Konverter ishlay boshladi, lekin 0,7 Amper yuk oqimida u himoya rejimiga kirdi va chiqish kuchlanishini deyarli nolga tushirdi.
Bundan tashqari, chiqish voltaji hisoblanganidan bir oz pastroq edi. Xo'sh, bir nechta tajribalardan so'ng, mikrosxema dastlab chiqishda 6 volt ishlab chiqardi va keyin butunlay ishlashdan bosh tortdi :(
Men mikrosxemani fen bilan olib tashladim, yangisini (fen yordamida) lehimladim, hech narsa ishlamayapti, chiqishda kuchlanish yo'q, oqim iste'moli 90mA.
Natijada men ikkinchi mikrosxemani olib tashladim va uchinchisini lehimladim. Uning yordamida chiqish kuchlanishi mo'ljallangan bo'ldi va mikrosxema to'g'ri ishlashda davom etdi.
Birinchi fotosurat - birinchi mikrosxema, ikkinchisi - uchinchi. 
Birinchi sinov, chiqishda yuksiz oqim sarfini o'lchash.
Men bu etarli emas deb aytmayman, mikrosxema kamroq iste'mol qiladi deb kutgan edim.
10 voltda 23mA va 20 voltda 28mA 
Sinov jarayoni:
1. Chiqish oqimi 1 Amper, kirish kuchlanishi 10-15-20 volts
2. Chiqish oqimi 2 Amper, kirish kuchlanishi 10-15-20 volt
3. Chiqish oqimi 3 Amper, kirish kuchlanishi 10-15-20 volts 
Men barcha oscillogramlarni ko'rsatmayman, faqat 20 Volt kiritishda bo'sh rejim va maksimal yukni ko'rsataman.
Dalgalanish deyarli yo'q, men hatto probni ajratuvchi 1: 1 rejimiga o'rnatilganligini tekshirdim. 
Har xil yuk oqimlarida minimal kirish kuchlanishini tekshirish, 1-2-3 Amper.
Chiqish kuchlanishi taxminan 4,75 volt. 
Men chiqishda qisqa tutashuvlardan himoyalanishga ham e'tibor qaratdim.
Himoya yaxshi ishlaydi, lekin u tsiklik rejimga o'tmaydi, lekin joriy stabilizatsiya rejimiga o'xshash rejimda. 
Ammo chiqish oqimida ozgina muammo bor.
3 Amperlik yuk oqimi bilan, ish harorati oshib ketganda, mikrosxema bir muncha vaqt o'tgach o'chadi. Agar siz chipga ozgina zarba bersangiz, hamma narsa yaxshi ishlaydi.
Buning sababi shundaki, chip ostida taxtaning ikkinchi tomoniga o'tish joylari bo'lishi kerak va taxtaning o'zi ikki tomonlama bo'lishi kerak edi. Men nozik bir tomonlama taxtadan foydalanardim va u shunchaki issiqlik tarqalishiga bardosh bera olmadi. 
Ammo mikrosxemaning o'zi 4,5 Ampergacha bo'lgan yuk oqimlarida ishlashi mumkin, keyin chiqish oqimi cheklovi ishga tushiriladi.
Tabiiyki, mikrosxema qisqa vaqt ichida 4-4,5 Amperlik oqim hosil qilishi mumkin, ammo shunga qaramay, bu yaxshi.
Suratda chiqishdagi kirish oqimi 3,5-4-4,5 Amperni tashkil qiladi. 
Va, albatta, men samaradorlikni tekshiraman.
Ishlab chiqaruvchi ushbu grafikni 5 voltlik chiqish kuchlanishi uchun taqdim etadi. To'g'ri, men ma'lumotlar varag'idagi kabi 12 va 23 emas, balki 10-15-20 volt kuchlanishda tekshirdim, lekin bu juda muhim deb o'ylamayman. 
Xo'sh, nima deyishim mumkin, men hech qachon e'lon qilingan samaradorlikka erishmadim, garchi, albatta, bunday chiqish oqimlari bilan samaradorlik nisbatan yaxshi.
3 Amperlik oqimlar uchun mikrosxemaning harorati termal himoya ishlaydigan haroratdir.
Bunga qo'shimcha ravishda, 10 voltlik kirish bilan samaradorlik 20 voltdan yuqori ekanligi aniq ko'rinib turibdi.
Aytgancha, tajribalardan so'ng men mikrosxemani yana bir oz masxara qilishga qaror qildim. Buning uchun men uni fen bilan yaxshilab isitib, cımbız bilan taxtaga mahkam bosdim. Shundan so'ng, termal himoyaning ishlashi sezilarli darajada kamroq bo'ldi, ammo u 2,5 da 3 Amperni tortmadi; 
Xo'sh, oxirida nima deyishimiz mumkin?
Pros
Narxi
Qisqa tutashuv, ortiqcha yuk va qizib ketishdan to'g'ri ishlaydigan himoya.
Yaxshi ortiqcha yuk ko'tarish qobiliyati
Silliq boshlashning mavjudligi.
Juda past chiqish voltajining dalgalanishi.
Kamchiliklari
Samaradorlik ko'rsatilganidan past
Doskaga mikrosxemalarni o'rnatishda ishonchlilik bilan bog'liq vaziyat noaniq.
Mening fikrim. Mikrosxema mening umidlarimni biroz oqlamadi, men ko'proq kutganimdek. Garchi, albatta, men ishlab chiqaruvchining barcha talablariga javob bermadim va chipni taxtaning ikkinchi tomoniga issiqlikni olib tashlamasdan lehimladim. Ammo baribir men samaradorlikdan ko'proq xafa bo'ldim, garchi 10-15 volt oralig'ida bu avvalgi nusxalarga qaraganda yuqori bo'lsa-da, men 2 Amper oqimida kichik taqqoslashni beraman.
Chapda, o'ngda ko'rilgan
10 volt - 89,7/86
15 volt - 87,4/86,1
20 volt - 84,9/86,1
Umuman olganda, siz uni 2,5 Ampergacha bo'lgan oqimlarda ishlatishingiz mumkin, ammo 2 Ampergacha bo'lgan oqimlarda siz radiatorni lehimlashingiz shart emas. Ammo birinchi nusxadagi nosozlik juda chalkash, men hali ham bu nima ekanligini tushunolmayapman, hatto xafa bo'ldim, men bunga o'rganib qolganman, men uni allaqachon yig'ganman va u ishlaydi :)
Aytgancha, bu borada gardishli mikrosxemalar ancha qulayroq, gardish isitiladi, mikrosxema lehimlanadi, ammo ko'rib chiqilayotgani bilan bunday operatsiya juda noqulay.
Umid qilamanki, ma'lumotlar foydali bo'ladi, men sizga qo'limdan kelganini aytdim va har doimgidek, sharhlarda savollar va takliflarni mamnuniyat bilan qabul qilaman.
Men +30 sotib olishni rejalashtiryapman Sevimlilarga qo'shing Menga sharh yoqdi +70 +119Ken Marasko, Analog qurilmalar
Smartfonlar, planshet kompyuterlar, raqamli kameralar, navigatsiya tizimlari, tibbiy asbob-uskunalar va boshqa ko'chma, o'z-o'zidan ishlaydigan qurilmalar ko'pincha turli texnologiyalar yordamida ishlab chiqarilgan chiplarni o'z ichiga oladi. Bunday qurilmalarni ishlatish uchun, qoida tariqasida, bir nechta mustaqil quvvat manbalari talab qilinadi va har birining kuchlanishi batareya yoki tashqi AC adapterning kuchlanishidan farq qiladi.
1-rasmda Li-Ion batareyasi bilan ishlaydigan odatiy kam quvvatli tizim ko'rsatilgan. Batareyaning kuchlanish diapazoni 3…4,2 V, mikrosxemalarga esa 0,8 V, 1,8 V, 2,5 V va 2,8 V kerak bo'ladi. Kerakli kuchlanishlarni olishning eng oson yo'li LDO stabilizatorlaridir. Ammo, afsuski, yuk tomonidan ishlatilmaydigan barcha quvvat issiqlik shaklida tarqaladi va V IN V OUT sezilarli darajada oshib ketganda LDO larni samarasiz qiladi. Keng qo'llaniladigan va bizning misolimizda, yo'qotishlarni sezilarli darajada kamaytiradigan yagona alternativ - bu indüktansning magnit maydonida energiya to'playdigan va uni boshqa kuchlanishdagi yukga o'tkazadigan impuls konvertori. Ushbu maqolada muhokama qilingan pastga tushadigan konvertorlar ("buck" yoki "pastga tushirish") kirishdan pastroq bo'lgan chiqish kuchlanishini olish imkonini beradi. Keyingi maqolada ko'rib chiqamiz kuchaytiruvchi konvertorlar uchun ("boost" yoki "step-up"), aksincha, chiqish kuchlanishi kirish kuchlanishidan kattaroqdir. Ichki kommutatsiya MOSFETga ega kommutatsiya konvertorlari kommutatsiya regulyatorlari, tashqi quvvat tranzistorlarini talab qiladigan konvertorlar esa kommutatsiya regulyatorlari deb ataladi. Ko'pgina kam quvvatli tizimlar ham LDO, ham kommutatsiya konvertorlaridan foydalanadi va faqat ikkalasining oqilona kombinatsiyasi bilan qurilmaning talab qilinadigan texnik va iqtisodiy xususiyatlarini olish mumkin.
| 1-rasm. | |
2-rasmdan ko'rinib turibdiki, buk konvertori ikkita kalit, ikkita kondansatör va induktordan iborat. Kommutator drayveri bir vaqtning o'zida faqat bitta kalit yopilishini va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimlari yo'qligini ta'minlab, nazorat impulslarining bir-biriga mos kelmaydigan ketma-ketligini yaratishi kerak. 1-bosqichda B tugmasi ochiq va A tugmasi yopiq. Induktor V IN kirish kuchlanishiga ulangan va oqim u orqali V IN dan yukga o'tadi. 2-bosqichda A kaliti ochiq va B kaliti yopiq indüktans erga ulangan va oqim, tushgan, bobinda saqlangan energiyani yukga o'tkazadi.
Kommutatsiya regulyatorlari doimiy o'tkazuvchanlik rejimida (CCM) ishlashi mumkin, bunda induktor oqimi hech qachon nolga tushmaydi va uzluksiz o'tkazuvchanlik rejimida (DCM), bunda induktor oqimi bir muncha vaqt bo'lmasligi mumkin. Kam quvvatli buk konvertorlarida intervalgacha rejim juda kam qo'llaniladi. Konvertorlar, odatda, 2-rasmda DI L sifatida ko'rsatilgan oqim to'lqini nominal yuk oqimining 20 ... 50% ni tashkil etadigan tarzda ishlab chiqilgan.
3-rasmda ko'rsatilgan buk sinxron konvertorida A va B kalitlarining vazifalari mos ravishda p- va n-kanalli MOSFETlar tomonidan amalga oshiriladi. "Sinxron" atamasi MOSFET past kalit sifatida ishlatilishini ko'rsatadi. Pastki kalit o'rniga Schottky diodli konvertorlar asenkron yoki sinxron bo'lmagan deb ataladi. Kam quvvatli ilovalarda sinxron konvertorlar Schottky diyotiga nisbatan MOSFET bo'ylab past kuchlanish pasayishi tufayli yaxshi samaradorlikni namoyish etadi. Biroq, induktiv oqim nolga teng bo'lsa, pastki MOSFET o'chirilmasa, engil yukda sinxron konvertorning samaradorligi qabul qilinishi mumkin bo'lmagan darajada past bo'lishi mumkin. Ushbu muammoni bartaraf etish uchun qo'shimcha sxema echimlari talab qilinadi, bu mikrosxemaning murakkablashishiga va uning narxining oshishiga olib keladi.
Zamonaviy kam quvvatli sinxron konvertorlarda asosiy ish rejimi impuls kengligi modulyatsiyasi (PWM) hisoblanadi. Ushbu rejimda kommutatsiya chastotasi doimiy va impuls kengligi (t ON) kerakli chiqish kuchlanishiga qarab o'zgaradi. Yukga etkazib beriladigan o'rtacha quvvat D ish aylanishiga mutanosib bo'lib, PWM chiqish quvvatini boshqarishning samarali vositasiga aylanadi.
MOS kalitlari chiqishni barqarorlashtirish uchun oqim yoki kuchlanishdan foydalanadigan PWM kontrolleri tomonidan boshqariladi. Kam quvvatli pastga aylantiruvchilar odatda 1 dan 6 MGts gacha bo'lgan chastotalarda ishlaydi. Yuqori chastotalar kichikroq induktorlardan foydalanishga imkon beradi, ammo buning narxi samaradorlikning pasayishi bo'lib, u ish chastotasining har ikki barobari uchun 2% ga tushadi.
Kam yuk oqimlarida PWM har doim ham eng samarali echim emas. Masalan, video kartaning quvvatni boshqarish sxemasini ko'rib chiqing. Sahnalarni o'zgartirganda, GPU-ni boshqaruvchi pul konvertorining yuk oqimi o'zgaradi. Uzluksiz o'tkazuvchanlik rejimida PWM chiqish oqimlarining juda keng diapazonida elektr ta'minotini barqarorlashtirishga qodir, ammo yukning pasayishi bilan konvertorning o'zi tomonidan iste'mol qilinadigan oqimning nisbiy nisbati oshishi tufayli konvertorning samaradorligi tezda pasayadi. . Shuning uchun, portativ ilovalar uchun mo'ljallangan buk konvertorlari impuls chastotasi modulyatsiyasi (PFM), impulsni o'tkazib yuborish yoki ikkalasining kombinatsiyasi kabi quvvatni kamaytirishning qo'shimcha usullaridan foydalanadi.
Analog Devices pul konvertorlarida quvvatni tejash rejimiga (PSM) kirishda quyidagilar sodir bo'ladi. PWM chegarasiga ofset qo'shiladi, bu esa chiqish kuchlanishining oshishiga va nominal PWM tartibga solish darajasidan taxminan 1,5% yuqoriroq qiymatga erishishiga olib keladi. Ayni paytda PWM o'chirilgan, ikkala kalit ham yopilgan va mikrosxema bo'sh rejimga o'tadi. Chiqish kondansatörü C OUT, V OUT PWM regulyatsiyasi tiklanadigan darajaga tushguncha zaryadsizlana boshlaydi. Induktivlik ulanadi va V OUT yana ko'tarila boshlaydi. Ushbu jarayon yuk oqimi belgilangan chegaradan oshib ketguncha takrorlanadi.
ADP2138 - 800 mA chiqish oqimi va 3 MGts ish chastotasi bilan ixcham pastga tushadigan DC/DC konvertor. Oddiy ulanish diagrammasi 4-rasmda ko'rsatilgan. 5-rasmda avtomatik PWM/PSM almashish samaradorligiga foydali ta'sir ko'rsatilgan. Ba'zi hollarda, PSM rejimining o'zgaruvchan kommutatsiya chastotasi shovqinni filtrlashni qiyinlashtiradi, shuning uchun ko'p pul konvertorlari foydalanuvchiga PWM rejimini majburlash imkonini beruvchi MODE piniga ega (4-rasmga qarang) yoki konvertorga PWM va PWM o'rtasida almashish imkonini beradi. PSM avtomatik. Ba'zi chiplarda MODE pinidan past quvvat rejimiga dinamik ravishda kirish uchun foydalanish mumkin.
Buck konvertorlari samaradorlikni oshiradi
Samaradorlikning oshishi batareyalarni almashtirish yoki zaryadlashdan oldin ish vaqtini uzaytiradi, bu yangi portativ qurilmalar uchun eng muhim xususiyatlardan biri deb hisoblanishi mumkin. Misol uchun, ADP125 LDO stabilizatoridan foydalanilganda (6-rasm), Li-Ion batareyasi 0,8 V kuchlanishdagi yukga 500 mA oqim etkazib berishga qodir. Shu bilan birga, stabilizatorning samaradorligi tengdir. uchun
V OUT /V IN × 100% = 0,8/4,2 × 100%,
atigi 19% ni tashkil qiladi. Barcha foydalanilmagan energiya, 81% (1,7 Vt) korpus tomonidan issiqlik sifatida tarqaladi, bu esa portativ qurilmaning tezda qizib ketishiga olib kelishi mumkin. 4,2 V kirish kuchlanishida va 0,8 V chiqish kuchlanishida ishlash samaradorligi 82% bo'lgan ADP2138 kommutatsiya konvertori samaradorlikni 4 barobardan ortiq oshirishi va issiqlik hosil bo'lishini kamaytirishi mumkin. Shuning uchun so'nggi yillarda portativ uskunalar uchun yangi impuls konvertorlarini ishlab chiqishda jadallik kuzatildi.
Buk konvertorlari bilan bog'liq asosiy tushunchalar
Kirish kuchlanish diapazoni : Buk konvertorning kirish kuchlanish diapazoni quvvat manbaining eng past qabul qilinadigan kuchlanishini aniqlaydi. Ma'lumotnomalarda ushbu parametr juda keng doirada taqdim etilishi mumkin, ammo sxema samarali ishlashi uchun V IN har doim V OUT dan oshishi kerak. Masalan, 3.3.V regulyatsiya qilingan chiqish kuchlanishini olish uchun kirish kuchlanishi 3.8V dan oshishi kerak.
O'z joriy iste'moli yoki umumiy chiqish oqimi (tuproq yoki sokin oqim) : Odatda harflar bilan belgilanadi I Q , yukga bormaydigan to'g'ridan-to'g'ri oqim. I Q qanchalik past bo'lsa, qurilmaning samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi. IC spetsifikatsiyalarida IQ turli xil sharoitlar, jumladan, chipni qulflash, engil yuk rejimi, PWM yoki PWM rejimi uchun belgilanishi mumkin. Shuning uchun, yaratilayotgan dastur uchun eng mos bo'lgan konvertorni tanlash qurilmaning muayyan ish oqimlari va yuk kuchlanishlarida samaradorligi to'g'risidagi haqiqiy ma'lumotlarga asoslangan bo'lsa yaxshi bo'ladi.
O'chirish oqimi : yoqish pin o'chirilganda inverter tomonidan iste'mol qilinadigan kirish oqimi. Odatda, kam quvvatli buk konvertorlari uchun bu oqim 1 mkA dan ancha past. Ushbu parametr uyqu rejimiga ega bo'lgan portativ batareyali qurilmalar uchun juda muhimdir.
Chiqish kuchlanishining aniqligi : Analog qurilmalar pul konvertorlari juda aniq. Shunday qilib, zavod sozlamalari tufayli 25 ° C haroratda sobit chiqishga ega bo'lgan qurilmalarning xatosi ± 2% dan oshmaydi. Stabilizatsiya aniqligi harorat, kirish kuchlanishi va yuk oqimining turli qiymatlari uchun spetsifikatsiyalarda berilgan va eng yomon holatda foiz sifatida ifodalanadi.
Kirish kuchlanishining beqarorligi (Line Regulation) : Kirish kuchlanishining o'zgarishining nominal yukda chiqish kuchlanishiga ta'sir qilish darajasini tavsiflaydi.
Yukni o'zgartirganda chiqish kuchlanishining beqarorligi (Yuklash reglamenti) : Bu parametr yuk oqimidagi o'zgarishlarning chiqish kuchlanishiga ta'sirining o'lchovidir. Yuk asta-sekin o'zgarganda, ko'pchilik buk konvertorlari kuchlanishni juda yuqori aniqlik bilan tartibga solishi mumkin.
Yuk o'zgarganda vaqtinchalik rejim (Load Transients) : Vaqtinchalik xatolar PWM dan PWM ga va aksincha rejimga o'tishga olib keladigan tez yuk oqimining ko'tarilishi bo'lsa paydo bo'lishi mumkin. Vaqtinchalik parametrlar har doim ham hujjatlarda ko'rsatilmaydi, lekin ko'pgina tavsiflarda siz turli xil ish sharoitlarida yuk ko'tarilishiga javobni ko'rsatadigan oscillogrammalarni topishingiz mumkin.
Joriy chegara : ADP2138 kabi Buck konvertorlari quvvat kaliti pMOS tranzistori va sinxron rektifikator orqali oqadigan ijobiy oqim miqdorini cheklaydigan o'rnatilgan himoya sxemalariga ega. Aslida, bu kirishdan chiqishgacha bo'lgan oqimni cheklashni anglatadi. Salbiy oqim cheklovchisi yukdan oqadigan teskari oqimning indüktansda paydo bo'lishini oldini oladi.
Yumshoq start : Bu oqim oqimini cheklash uchun chiqish kuchlanishining aylanish tezligini nazorat qilish uchun buk konvertorlarining muhim funktsiyasidir. Yumshoq start sizga konvertor kirishiga ulangan batareyalar yoki yuqori empedansli quvvat manbalaridan kuchlanish pasayishini oldini olishga imkon beradi. Ichki yumshoq ishga tushirish davri qurilma yoqilgandan so'ng, ENABLE (EN) yoqish kiritishida boshlanadi.
Ishga tushirish vaqti : Yoqish signalining ko'tarilgan qirrasi va chiqish voltaji V OUT nominal darajaning 90% ga yetgan momenti orasidagi vaqt. Ushbu parametrni sinovdan o'tkazish odatda V IN barqaror va yoqish pinining OFF dan ON holatiga o'tishi bilan amalga oshiriladi. EN va V IN pinlari ulangan hollarda, yoqish vaqti sezilarli darajada oshishi mumkin, chunki teskari aloqa davri xatoni qayta ishlash uchun vaqt talab qiladi. Konverterni o'chirish vaqti konvertor tez-tez yoqiladigan va o'chiriladigan ilovalar uchun, birinchi navbatda, portativ qurilmalar uchun muhim parametrdir.
Termal o'chirish (TSD) : Agar ulanish harorati belgilangan chegaradan oshsa, himoya sxemasi konvertorni o'chiradi. Kristalning haddan tashqari qizib ketishining sababi yuqori yuk oqimi, kontaktlarning zanglashiga olib sovishi yoki yuqori muhit harorati bo'lishi mumkin. Kristal harorati belgilangan ish darajasiga qaytgunga qadar konvertorning yoqilishiga yo'l qo'ymaslik uchun himoya sxemasi histerisisga ega bo'lishi kerak.
100% ish aylanishining ishlash rejimi : V IN pasayganda yoki I LOAD ortganda, pul regulyatori pMOSFET 100% vaqtda bo'lishi kerak bo'lgan chegaraga yetishi mumkin va V OUT kerakli darajadan pastga tusha boshlaydi. ADP2138 kontaktlarning zanglashiga olib, ushbu rejimga o'tadi va kirish holati o'zgarganda, u darhol PWM rejimida qayta ishga tushadi, bu esa chiqish voltajining keskin ko'tarilishini oldini oladi.
Bo'shatish kaliti : Ba'zi ilovalarda, juda engil yuk sharoitida, tizim uyqu rejimiga kirgandan so'ng, inverter chiqish voltaji bir muncha vaqt saqlanib qolishi mumkin. Agar qayta ishga tushirish jarayoni chiqish kuchlanishining zaryadsizlanishi tugagunga qadar boshlansa, tizim bloklanishi yoki shikastlanishi mumkin. ADP2139 konvertorida taxminan 100 Ohm qarshilikka ega o'rnatilgan rezistor mavjud bo'lib, u orqali chiqish EN kirishiga past daraja qo'llanilgandan so'ng yoki mikrosxema himoyalangan holda o'chirilgandan so'ng chiqariladi.
Past kuchlanishni blokirovka qilish (UVLO) : Bu funksiya inverter kirish kuchlanishi oldindan belgilangan chegaraga yetguncha yukning quvvatlanmasligini ta'minlaydi. Bloklashning muhim qiymati ish kuchlanish darajasi o'rnatilgunga qadar elektr ta'minotini istisno qilish qobiliyatidir.
Ilova
800 mA chiqish oqimi va 3 MGts ish chastotasi bilan sinxron tok DC/DC konvertorlari
ADP2138 va ADP2139 DC/DC konvertorlari simsiz telefonlar, shaxsiy media pleerlar, raqamli kameralar va boshqa portativ qurilmalarda foydalanish uchun optimallashtirilgan. Mikrosxemalar majburiy PWM rejimida ishlashi mumkin, bunda chiqish voltajining dalgalanishi minimal bo'ladi yoki engil yuklarda samaradorlikni oshirish uchun avtomatik ravishda PWM va PSM o'rtasida almashinadi. Kirish kuchlanish diapazoni 2,3 dan 5,5 gacha. B konvertorlarning standart quvvat manbalaridan, jumladan lityum, gidroksidi va NiMH batareyalaridan ishlash qobiliyatini aniqlaydi. 0,8 dan 3,3 V gacha bo'lgan qattiq chiqish kuchlanishlari, 800 mA yuk oqimi va 2% aniqlik bilan ko'plab variantlar mavjud. Ichki quvvat kaliti va sinxron rektifikator konvertor samaradorligini oshiradi va zarur bo'lgan tashqi komponentlar sonini kamaytiradi. A-rasmda ko'rsatilgan ADP2139 chipi qo'shimcha bit kaliti mavjudligi bilan ajralib turadi. Chipslar 1 × 1,5 mm o'lchamdagi ixcham 6 pinli WLCSP paketida ishlab chiqariladi, -40 dan +125 ° C gacha bo'lgan harorat oralig'ida va 1000 dona partiyalarda ishlaydi. har bir qurilma uchun 0,90 dollarga sotiladi.
Xorijiy Internet saytlarida aylanib yurganimda, e'tiborimni quyidagi xususiyatlarga ega qiziqarli pastga tushirish konvertor moduliga qaratdi: - kirish kuchlanishi 6,5-60V, - chiqish voltaji 1,25-30V, oqim 10A gacha, samaradorlik 97% gacha. Belgilangan xususiyatlarga ega modulda faol elementlarni sovutish uchun radiatorlar yo'q. Modul LT3800 sinxron buk konvertoriga asoslangan. Sinov moduli Lehimlovchi temir saytining ma'muriyati tomonidan taqdim etilgan.
Modulning o'lchami 21 x 75 x 16 mm (20 mm, shu jumladan gaz kelebeği balandligi).
~ 4 dollarni tashkil qiladi.
Modulni yig'ish juda yuqori sifatli va hech qanday shikoyat qilmaydi.
Modulning sxematik diagrammasi.
Modulni 12V quvvat manbaiga ulagandan so'ng, modulning oqim iste'moli bo'sh turganda 200-300 mA ni tashkil etdi, bu meni juda hayratda qoldirdi, lekin modul voltaj regulyatorini aylantirgandan so'ng, bo'sh oqim keskin 10-20 mA ga tushdi. Agar regulyator modulning chiqish kuchlanishini kirish kuchlanishidan yuqoriroq o'rnatsa, bu ta'sir kuzatiladi. Shuning uchun ehtiyot bo'ling!
Modulni sinovdan o'tkazishda induktorning juda kuchli isishi kuzatildi (40 Vt yukda 100 darajadan ortiq). Induktorni kuchliroq (kompyuter quvvat manbaidan olingan) bilan almashtirishga qaror qilindi.
O'zgartirishdan keyin modul.
Ushbu modifikatsiya bilan gaz kelebeği harorati tanqidiy isitishsiz normal holatga qaytdi.
Eksperimental ravishda modul 60 Vt gacha bo'lgan yukni ishonchli ushlab turishi aniqlandi. Kalitlarning harorati va LT3800 60 Vt chiqishi doimiy yuk bilan 70-80 daraja. Yuk 70 Vt dan oshganda, yuqori kalitning 150 darajadan oshiq keskin, juda kuchli isishi kuzatildi. Modul ishlamay qolishi uchun men 60 Vt dan ortiq yukni ulashni tavsiya etmayman.
Modul chiqishidagi kuchlanish dalgalanishi (12V) yuk bo'lmaganda 80-100 mV ni tashkil qiladi. Kirish kuchlanishi - 28V.
20 Vt (12V 1,7A) yuk bilan kuchlanish dalgalanmasi 200 mV ga biroz oshdi. Kirish kuchlanishi - 28V.
40 Vt (12V 3,4A) yuk bilan, kuchlanish dalgalanmasi 240 mV edi. Kirish kuchlanishi - 28V.
60 Vt (12V 5A) yuk bilan kuchlanish dalgalanishi 260 mV ga oshdi. Kirish kuchlanishi - 28V.
Joriy stabilizatsiya rejimida 50 Vt (5V 10A) yuk bilan kuchlanish to'lqini 340 mV ni tashkil etdi. Kirish kuchlanishi - 28V.
Modul ishlab chiqaruvchisi tomonidan taqdim etilmagan 10 mkF modulning (LT3800 ma'lumotlar varag'ida tavsiya etilgan) chiqishiga keramika qo'yish orqali kuchlanish dalgalanishi bilan bog'liq vaziyatni yaxshilash mumkin.
Modul e'lon qilingan 10A chiqishini saqlaydi va chiqish oqimini 10A dan yuqoriroq oshirishga harakat qilganda, modul oqim stabilizatsiya rejimiga o'tadi (taxminan 10A). Va to'liq qisqa tutashuv bo'lsa, qisqa tutashuv bartaraf etilgandan so'ng modul o'z-o'zini tiklash operatsiyasi bilan himoyaga o'tadi. Qisqa vaqt ichida ushbu modul 12V (120W) kuchlanishda 10A chiqishi mumkin, ammo tashqi sovutishsiz konvertor ishlamay qolishi mumkin.
NATIJA
Modul e'lon qilingan xususiyatlarga javob beradi. To'g'ri, sinov bosqichida ushbu quvvat manbai yo'qligi sababli modul kirishiga 60V kuchlanishni etkazib berish mumkin emas edi. Chiqish kuchlanishi 1,25-30V oralig'ida sozlanishi. Chiqish oqimi 10A (asosiysi chiqish quvvati 60 Vt dan oshmasligi kerak). Qurilmaning samaradorligi 90-94% ni tashkil etdi (20-60 Vt yukda).
Agar siz standart induktorli moduldan foydalanishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, modulni 40 Vt dan ortiq yuklash tavsiya etilmaydi. Agar ko'proq quvvat kerak bo'lsa, gaz kelebeğini almashtirish kerak va radiatorni issiq elim yordamida asosiy elementlarga yopishtirish kerak.
Moduldan sozlanishi 100 Vt quvvat manbai qurish uchun foydalanish mumkin, garchi oqimni tartibga solish uchun fikr-mulohazalarni qo'shish kerak bo'ladi.
Afsuski, LT3800 uchun konvertorlarni xorijiy Internet saytlarida topish oson emas, chunki sotuvchilar hech qanday joyda ishlatiladigan chip turini ko'rsatmaydi. Qidiruvda ko'rsatishni tavsiya qilaman - dc-dc 10a (15a) pastga qadam qo'ying va LT3800 asosidagi modullarni qidirish uchun modulning batafsil fotosuratlaridan foydalaning.
LT3800 da yuqori quvvat moduli kimga kerak bo'lsa, men quyidagi modulga e'tibor berishni tavsiya qilaman (dc-dc 15a 200W pastga qadam). U 100 Vt quvvatni osongina boshqaradi va biroz issiq. U 20A (multimetrning chegarasi) oqimiga bardosh berdi. Ushbu oqim bilan qurilmaning simlari bir zumda qiziydi. Qisqa tutashuv stressini pastroq bo'lgan modulga joylashtirishni tavsiya etmayman, shunda u muvaffaqiyatsiz bo'ladi. YouTube sharhlariga ko'ra, qisqa tutashuv mavjud bo'lganda ushbu modul ishlamay qoladi. Ehtimol, 0,07 Ohm manyovrli xitoyliklar noto'g'ri ish qilishgan va himoya ishlamayapti. Ehtiyot bo'ling!
Kombinatsiyalangan DC/DC konvertori kirish darajasi chiqish darajasidan past yoki yuqori bo'lishi mumkin bo'lganda barqarorlashtirilgan kuchlanishni olish imkonini beradi. Maqolada to'rtta MOSFET tranzistorlari va Texas Instruments tomonidan ishlab chiqarilgan kontroller yordamida bunday konvertorni loyihalash jarayoni tasvirlangan.
Bugungi kunda mavjud bo'lgan DC / DC konvertorlarining xilma-xilligi keng diapazonli kirish kuchlanishini barqarorlashtirilgan chiqish kuchlanishiga aylantirish muhimligini ko'rsatadi. Agar kirish voltaji doimiy ravishda o'zgarib tursa va chiqish voltajidan yuqori yoki pastroq bo'lishi mumkin bo'lsa, bu vazifa ayniqsa dolzarbdir. Bu holda konvertatsiya qilish usuli birlashtirilgan konversiya deb ataladi. U batareyani zaryadlash, LED yoritgichlari va avtomobil elektronikasida qo'llaniladi.
Keling, birlashtirilgan konvertor sxemalarini yaratish va tanlash jihatlarini, xususan, komponentlarni tanlash va quvvat yo'qotilishini hisoblashni ko'rib chiqaylik. Xulosa qilib aytganda, biz konvertor sxemasini loyihalash jarayonini soddalashtirish va tezlashtirish imkonini beruvchi dasturiy ta'minot to'plami haqida qisqacha gapiramiz.
Sinxron birlashtirilgan konvertorning ishlashi
Kombinatsiyalangan konvertor kirish kuchlanishi katta chegaralarda o'zgarganda chiqish kuchlanishini barqarorlashtirish imkonini beradi. 1-rasmda to'rtta tranzistorli sinxron (inverting bo'lmagan) birlashtirilgan konvertor ko'rsatilgan.
Kombinatsiyalangan konvertorning asosiy afzalligi - kirish kuchlanish darajasi va yukdan qat'i nazar, pastga yoki yuqoriga aylantirish rejimlarida maksimal samaradorlikka erishish qobiliyati. Ushbu konvertor ijobiy chiqish kuchlanishini ta'minlaydi. Shu kabi kommutatsiyalangan (inverting) buck-boost konvertoridan farqli o'laroq, u SEPIC (bir tomonlama indüktans konvertori), flyback va kaskad topologiyalariga nisbatan kamroq quvvat yo'qotishlari va ovoz balandligi bo'ylab taqsimlangan katta quvvat zichligiga ega.
1-rasmda ko'rsatilgan to'rtta quvvatli MOSFET to'liq ko'prikning to'ntaruvchi va ko'taruvchi qo'llari sifatida joylashtirilgan. SW1 va SW2 tranzistorlarining kommutatsiya tugunlari Lf induktori orqali ulanadi. Buck yoki boost konvertatsiyasining sinxron jarayoni faqat kirish voltaji chiqish voltajidan yuqori yoki past bo'lganda sodir bo'ladi. Qarama-qarshi o'tkazilmagan tomonning yuqori MOSFET tranzistori o'tish tranzistori bo'lib xizmat qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, kirish kuchlanishi chiqish kuchlanishiga yaqinlashganda, yoqilgan buk yoki kuchaytiruvchi qo'l birlashtirilgan ish rejimiga o'tishni keltirib chiqaradigan ish aylanishining mo'ljallangan chegarasiga etadi. Ishlash rejimi boshqaruv konfiguratsiyasini keskin o'zgartirmasdan, silliq va avtonom tarzda o'zgarishi kerak.
LM5175 tekshirgichi noyob kombinatsiyalangan rejimni almashtirish algoritmidan foydalanadi, buning yordamida buk va kuchaytirish oyoqlari past chastotada kvazi-almashinuv usulida almashtiriladi va samaradorlik va yo'qotishlarni kamaytirishda sezilarli foyda keltiradi. Konvertorni oqim chegarasi rejimida butun chiqish kuchlanish diapazoni bo'yicha nazorat qilish usuli, ayniqsa, kuchaytirgichdan buk rejimiga (va aksincha) o'tish nuqtasida silliq o'tishni ta'minlaydi. Faqatgina induktor va tranzistorlar orqali oqayotgan oqimni kuzatish uchun oqim sensori o'rnatilishi kerak. Induktordagi oqimning ko'tarilish tezligi VIN va VOUT o'rtasidagi farqga bog'liq. VIN va VOUT o'rtasidagi farqning tez o'zgarishi aperiodik vaqtinchalik reaktsiyaga olib keladi, bu esa elektr ta'minoti shovqinining (PSR) shakllanishiga olib keladi. Interferentsiya manbai konvertorning chiqish bosqichi bo'lib, unda tranzistorlarning tez almashinuvi vaqtinchalik jarayonlarni keltirib chiqaradi.
Joriy cheklash rejimida birlashtirilgan konvertorning sxemasi
2-rasmda to'rtta kalitli sinxron kombinatsiyalangan konvertorning sxemasi ko'rsatilgan. O'chirish quvvat bosqichidan (to'rtta quvvatli tranzistor), PWM boshqaruvchisidan va oqim sensoridan iborat. PWM tekshirgichi chastotali modulyatsiya rejimida ishlashi mumkin, bu sizga SSFM spektrini kengaytirish va elektromagnit parazit (EMI) darajasini kamaytirish imkonini beradi. Past/ortiqcha kuchlanishdan himoya qilish (UVLO) boshqaruvchi kristaliga o'rnatilgan. Kompensatsiya zanjirlari qayta aloqa zanjiriga kiritilgan.
Ushbu qo'llanma to'rt kalitli kombinatsiya konvertorini tahlil qilish va loyihalash orqali ishlab chiqish jarayonini tezlashtirish uchun mo'ljallangan. Konvertorning spetsifikatsiyasidan komponent tanlashga ishlashni ko'rib chiqishga (quvvat sarfi samaradorligi va Bode syujeti) o'tish tavsiya etiladi, keyin kerak bo'lsa qayta loyihalash. LM5175 PWM kontrollerini asos qilib olib, biz 400 kHz chastotada ishlaydigan konvertorning bosqichma-bosqich dizaynini ko'rib chiqamiz, u 12 V / 6 A chiqish kuchlanishini 6 ... 42 V.
1-bosqich: Asosiy parametrlar
3-rasmda birinchi bosqich ko'rsatilgan. Ushbu bosqichda ishlab chiquvchi konvertorning asosiy parametrlarini - kirish kuchlanish diapazoni, chiqish kuchlanish darajasi, yuk oqimi va kommutatsiya chastotasini kiritishi kerak.
2-bosqich: Filtrni choki
Bu bosqichda induktor induktivligi La hisoblab chiqiladi. Indüktans darajasi kirish kuchlanish diapazoniga va dalgalanma oqimining kerakli darajasiga bog'liq (arra). Formula (1) joriy dalgalanma nuqtalarida 30% va 80% talab qilinadigan indüktans darajasini aniqlaydi.
(1)
Induktorning ishlashi uchta asosiy parametr bilan tavsiflanadi: doimiy qarshilik (DCR), to'yingan oqim (ISAT) va yadro yo'qotishlari. Odatda chok siqilgan temir kukunining yadrosida tayyorlanadi. Bunday yadro 400 kHz gacha bo'lgan chastotalarda ishlashi mumkin. Ularning afzalligi shundaki, oqim kuchayishi bilan indüktans asta-sekin kamayadi. Ferrit yadroli choklar kamroq yo'qotishlarga ega, ammo ulardan foydalanish tavsiya etilmaydi, chunki to'yinganlik boshida maksimal oqimda indüktansning keskin pasayishi mumkin.
3-bosqich: oqim sensori
Oqim sensori oqim transformatori, Hall sensori yoki an'anaviy rezistiv shunt asosida qurilishi mumkin. Bunday holda, rezistiv shuntga asoslangan oqim sensori tasvirlangan. Sensorning qarshilik darajasi nazorat qiluvchi kuchlanishning chegara qiymati va induktordan o'tadigan maksimal oqim (arra) parametrlari asosida hisoblanadi. LM5175 uchun taqdim etilgan formula (2), kuchaytirish rejimida minimal nuqtada 80 mV va kuchaytirish rejimida maksimal nuqtada 160 mV chegarani belgilaydi. Shunt quvvati maksimal qiymatga kirish kuchlanishining eng past qiymatida, kuchaytiruvchi omil maksimal qiymatga yetganda erishadi. 1225 va 2512 standart o'lchamdagi rezistorlardan foydalanish minimal o'lchamdagi shuntni olish imkonini beradi.
(2)
Formula (3) Cslope kondensatorining sig'imini hisoblash imkonini beradi. U arra oqimining qiyaligi uchun kompensatsiyani aniqlaydi. BUCK rejimida induktor oqimining aylanish tezligiga kompensatsiya komponenti qo'shiladi, bu aylanish tezligining oshishi haqida ma'lumot qo'shadi. BOOST rejimida kompensatsiya komponenti oqimning ko'tarilish tezligi haqidagi ma'lumotni pasayish tomon o'zgartiradi.
(3)
4 va 5 bosqichlar: Filtrni hisoblash. Kirish va chiqish kondansatkichlari
4-rasmda konvertorning faza-chastota xarakteristikalari grafiklari ko'rsatilgan. Ushbu grafiklar filtr kondansatkichlarining qiymatlari asosida va DC/DC konvertorining barcha ish rejimlarida tuzilgan.
X5R yoki X7R dielektrik turlari bo'lgan seramika kondansatkichlaridan foydalanish yuqori qadoqlash zichligiga ega qurilmalarni yaratishga imkon beradi. Ba'zi hollarda, talab qilinadigan katta quvvat bilan, ikki turdagi komponentlardan foydalanish mumkin - elektr va seramika kondansatkichlarining parallel ulanishi. Va yuqori zichlikdagi qurilmalarda X5R va X7R dielektrikli keramik kondansatkichlardan foydalanish elektr kondansatkichning sig'imini kamaytirishga imkon beradi va shuning uchun uning hajmi kichikroq bo'ladi. Formula (4) maksimal to'lqinlanish kuchlanishini hisobga olgan holda sig'imlarning taxminiy bahosini ko'rsatadi, lekin komponentning ketma-ket qarshiligini (ESR) hisobga olmaydi.
(4)
Kapasitans darajasini va ESR ni bilib, teskari hisob-kitoblar orqali biz mos keladigan eng yuqori to'lqinli kuchlanishlarni olamiz:
(5)
BUCK rejimida kondansatör (va to'lqinli kuchlanish) orqali RMS oqimi 50% ish aylanishida maksimal qiymatga etadi. BOOST rejimida kondansatör orqali oqadigan eng yuqori RMS chiqish oqimi maksimal ish aylanishida sodir bo'ladi. Rms toklarini aniqlash uchun formulalar quyidagilar:
(6)
6-qadam: Soft start, generator chastotasi, UVLO quvvat blokirovkasi darajasini hisoblash
Yumshoq ishga tushirish quvvati quyidagi formula bilan aniqlanadi:
Generatsiya chastotasi uchun o'rnatilgan sig'imni hisoblash formula (8) yordamida hisoblanadi, bu erda Gd - kontroller bilan bog'liq o'tkazuvchanlik koeffitsienti:
Past kuchlanishdan himoya qilish darajasini belgilaydigan qarshilik bo'luvchini hisoblash formula (9) yordamida hisoblab chiqiladi, bu erda VUV(ON) o'rnatilgan UVLO komparatorining kuchlanish darajasi (1,23 V - Yoqilgan, 0,79 V). – Oʻchirilgan):
(9)
7-qadam: Teskari kompensatsiya sxemasini hisoblashkommunikatsiyalar
Konverterning barqarorligi faza-chastota javobi (BODE) bilan belgilanadi.
Kompensatsiya funktsiyasining nolga to'g'ri keladigan chastotasi RC va CC1 ni hisoblash yo'li bilan aniqlanadi, fazalar chegarasining oshishini ta'minlaydi. CC2 dan kelib chiqqan qutb chiqish kondansatörü funktsiyasining (ESR) nolga yaqin yoki noldan past bo'lsa, o'tish chastotasining yarmiga yaqin joylashgan. Bu qutb shovqinni kamaytirish va chiqish to'lqinlarini kamaytirishni ta'minlaydi. Kompensatsiya elementlarining qiymatlari formula (10) yordamida hisoblanadi:
(10)
O'tkazish qobiliyatini oshirish uchun RC rezistorini oshirish kerak. Bunday holda, CC1 qiymatini sozlash kerak, chunki bu kondansatör faza marjasi darajasiga ta'sir qiladi. Kompensatsiyasiz konvertor fRHPZ (0 dB) ga teng chastotada nol funktsiyaga ega. Odatda ma'lum bir chastotada faza chegarasi etarli emas, bu konvertorning beqaror ishlashiga olib kelishi mumkin. Vaziyat yanada murakkablashadi, chunki bu chastota konvertorning BOOST rejimida ishlash diapazoniga kiritilgan. Ushbu rejimda konvertorning ishlashini yaxshilash uchun qo'shimcha chastota kompensatsiyasi joriy etiladi. Kompensatsiya zanjirlarini hisoblash uchun fcross chastotasi kiritiladi. Fcross qiymati fRHPZ dan taxminan 50% pastroq qilib tanlanadi. Ushbu tuzatish sizga qo'shimcha bosqich marjasini olish imkonini beradi. Ta'riflangan munosabat (11) formula bilan ifodalanadi:
(11)
Joriy cheklash rejimida (BOOST) tranzistorlarning o'tish chastotasi ham fcross chastotasiga kamayishi mumkin, ammo Kuni kamaytirish va kompensatsiya tufayli xato kuchaytirgichining faza javobini (fcrossdan past) yaxshilash ehtimollikni kamaytirishga imkon beradi. konvertorning qo'zg'alishi.
8-qadam: Samaradorlikni baholash
5-rasmda ko'rsatilgan 8-bosqich - sxema elementlarining samaradorligi va quvvat sarfini hisoblash. Biz MOSFET tranzistorlarining xususiyatlariga alohida e'tibor qaratamiz: RDS(ON) kanalining ichki qarshiligi, eshik zaryadi, xarakterli nishab, eshik-drenaj chegarasi kuchlanishi. Shuningdek, biz o'rnatilgan diodaning parametrlarini ko'rib chiqamiz: diodda oldinga kuchlanish tushishi, zaryadning erishi vaqti.
BOOST rejimida induktordagi oqim darajasi BUCK rejimiga qaraganda yuqori. Shunga ko'ra, ko'tarilgan tomondagi MOSFET tranzistorlari pastga tushadigan tomondagi tranzistorlarga qaraganda pastroq RDS (ON) ga ega bo'lishi kerak.
Formulalar (12) va (13) yordamida statik va dinamik yo'qotishlar va eshik zaryad yo'qotishlari hisoblanadi:
(12)
(13)
Qo'shimcha yo'qotishlar induktordagi yadro, to'g'ridan-to'g'ri oqimdagi indüktör o'rashining qarshiligi, "o'lik vaqt" (barcha tranzistorlar "OFF" holatida bo'lgan vaqt) va o'lchash o'tkazgich tomonidan kiritiladi. Agar yo'qotishlar umuman hisobga olinsa, to'rtta tranzistorli va 12 V barqarorlashtirilgan chiqish kuchlanishiga ega bo'lgan estrodiol konvertorning samaradorligi 96% ga etadi.
Xulosa
Sanoat va avtomobil ilovalari uchun birlashtirilgan konvertorlar maxsus quvvat talablariga javob beradi. Bundan tashqari, to'rtta kalitli sinxron kombinatsiyalangan konvertorning afzalliklari orasida ishlash qulayligi, yuqori ishlash, ixcham o'lcham va komponentlarning arzonligi kiradi. Dastlabki dizayn dasturiy kalkulyatori konvertor sxemasini tezlashtirilgan loyihalash va hisoblash uchun qulay vositadir.
Adabiyot
- Keng VIN quvvat konvertori yechimlari;
- Avtomobil sovuq krank to'lqin shakllari, ISO 7637-2: 2011;
- LM5175 tez boshlash dizayn vositasi;
- LM5175 buck-boost boshqaruvchisi;
- LM5175EVM-HD 400 kHz yuqori zichlikdagi buk-boost konvertor mos yozuvlar dizayni.
