¿Alimentación de CC para el circuito de control de un convertidor DC-DC?

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Tengo una asignación de convertidor de CC a CC en modo de conmutación que se supone que convierte la tensión de CC de entrada de 36-72 V a una tensión de 9 V CC. El circuito en el que estoy trabajando contiene un circuito de control (implementado con un microcontrolador multipropósito y personalizado) que requiere un suministro de 5 VCC (y drena una corriente de 55 mA) para funcionar.

Me siento en una paradoja; se necesita un convertidor DC-DC para ejecutar un convertidor DC-DC. ¿Cómo obtengo simplemente un suministro de 5 V para el circuito de control? ¿Cómo hacen esto otros circuitos prácticos y comerciales?

Dado que el voltaje de entrada puede ser de hasta 72 V, no puedo usar un 7805 directamente. ¿Hay alguna forma de usarlo haciendo una conexión de tipo rompecabezas o conectando en cascada dos 7805 de manera inteligente? Además, no puedo convertir 9V DC en la salida a 5V, porque en mi diseño, sin el circuito de control que crea la señal PWM, el voltaje de salida será de 0V.

Estoy trabajando en una tarea científica en la que solo puedo usar los dispositivos semiconductores más simplistas, como (BJT, MOSFET, 78xx, etc.). Por lo tanto, no me ofrezcas un IC de alto nivel para este propósito.

    
pregunta hkBattousai

2 respuestas

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Un enfoque común es hacer una fuente de alimentación de baja potencia que inicie el microcontrolador y que, a continuación, sea

  • desactivado cuando se inicia el circuito principal. O,

  • el circuito de baja potencia puede ser lo suficientemente bajo como para dejarlo en funcionamiento.

La siguiente disposición muestra cómo se puede hacer esto mediante una modificación muy pequeña del circuito de @Pentium100. La carga en su circuito es R2. He dejado R2 en su lugar, pero ahora sirve como una carga nominal muy liviana cuando el microcontrolador no extrae energía.
 Si suministra el microcontrolador a través de un diodo desde el emisor de Q, entonces, si posteriormente alimenta la carga con un voltaje ligeramente más alto, el circuito de baja potencia no suministrará energía, ya que el diodo se desviará.  Por ejemplo, digamos que el microcontrolador funcionará con 3V < Vdd < 5V.  Si organiza que el emisor de Q esté a 4 V, el extremo de salida del diodo será una caída de voltaje del diodo por debajo del emisor de Q1.  Una caída de diodo suele ser de aproximadamente 0,6 V, por lo que el microcontrolador verá aproximadamente 4 V-0,6 V = aproximadamente 3,4 V. Así que el microcontrolador tiene Vdd = ~ 3.4V Vdd para iniciar.  PERO si luego alimenta 5 V a Vdd, el diodo tendrá polarización inversa y no suministrará energía.
 La única potencia que el circuito de baja potencia extrae entonces es la potencia suministrada a DZ1 por R1. Esto podría ser, por ejemplo, 0,1 mA para una disipación de potencia de V x I = 72 V x 0.0001A = 7 mW. Incluso a 1 mA son solo 72 mW.

Super áspero también diagrama prestado ...

Eluodosuperiorespartedelaalimentacióndelreguladordebuck:puedeonopuedeusarundiodoenlaubicaciónquesemuestra,peroestodaunaideageneral.

Eldiagramaanteriorsemodificadeunoencontrado aquí . Una página interesante y útil pero solo algo relacionada con este tema.

    
respondido por el Russell McMahon
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Puedes hacer un regulador de voltaje lineal a partir de un transistor, una resistencia y un diodo Zener.

PuedescalcularR1conestafórmula:

Donde: Vs - tensión de alimentación, Vz - Tensión del diodo Zener, Iz - corriente de diodo Zener (unos pocos mA), Ib - corriente de base del transistor (corriente de carga / hFE) K - 1.2 a 2 (por lo que la resistencia es lo suficientemente baja)

En la práctica, lo más probable es que una resistencia de 10K funcione, suponiendo que el circuito de control no use mucha corriente o que el transistor tenga una alta hFE.

El voltaje de salida será más bajo en aproximadamente 0.6V que el voltaje Zener, así que use un diodo Zener de 5.6V para obtener una salida de alrededor de 5V.

Si realmente lo desea, puede usar este regulador para bajar el voltaje a uno que sea aceptable para 7805 y luego usar el 7805 para obtener 5V.

Esquema y fórmula tomada de Wikipedia, era demasiado perezosa para dibujar la mía.

    
respondido por el Pentium100

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