Aceptar un rango de voltaje de entrada que se extiende a ambos lados del voltaje de operación

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Quiero diseñar un sistema que funcione a 5 V y aproximadamente 350 mA. Quiero que el sistema acepte un voltaje de entrada entre 1.8V y 15V. ¿Cómo puedo lograr ese objetivo con un costo mínimo de componente en mi circuito de alimentación de entrada?

¿Hay un solo "regulador / convertidor de refuerzo" por ahí que aumentará un voltaje de entrada de 1.8V hasta 5V y bajará el voltaje de entrada de 15V a 5V? O es la única forma de lograr esto para tener puertos de entrada y sub-circuitos separados para los voltajes de entrada "altos" y los voltajes de entrada "bajos", con una unión de diodo Schottky entregando el voltaje de operación como se muestra a continuación en mi (ciertamente, simplificado) esquema ?

Siquisierapermitirquelasentradasdevoltaje"alto" y "bajo" estuvieran presentes al mismo tiempo (diga si quería que el "bajo" sea una batería de respaldo, y el "alto" sea un DC toma de corriente de pared), y había una parte que podría acomodar el rango de entrada que describí, en lugar de eso podría hacer algo como lo siguiente:

    
pregunta vicatcu

2 respuestas

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(1) Solución "perfecta": el LT1945 parece hacer lo que usted quiere. Encontrado usando leads de otros. Vea (2) abajo. Si esto se aproxima a "el costo mínimo de los componentes es TBD".

(2) o Use un IC convertidor de boost: un diseño que use casi cualquier IC de regulador de boost que tenga Vin_min < = 1.8V probablemente cueste menos, consulte (1) a continuación.

(3) o Use un convertidor Classic BB - SI la inversión de polaridad es aceptable. Un convertidor boost buck se puede hacer de manera muy sencilla utilizando un estuche especial de un convertidor boost, siempre que se invierta. La salida de polaridad es aceptable. En un "convertidor de refuerzo normal, un inductor tiene un cable conectado a V + y el otro extremo se conecta alternativamente y se desconecta del suministro. En la desconexión, el extremo libre" voltea "positivamente al suministro por encima. En la variante de conveterter de refuerzo se conecta un inductor a tierra y el ens libre ha aplicado V +. Cuando se apaga, el extremo libre se "desplazará" a la parte inferior del suelo y se puede obtener un voltaje negativo de cualquier voltaje negativo (dentro de límites sensibles). Esto es lo que invariablemente significó un "bbost convertidor de dinero "en la década de 1970.

Convertidor de refuerzo de dólar clásico:

Deestoesmejorquealgunos artículo de EDN  Rastreando los cambios en los topográficos del convertidor BB.

(1) Un convertidor SEPIC puede actuar como un convertidor boost-buck, y casi cualquier IC destinado como un regulador de impulso y que utiliza un interruptor externo (por ejemplo, MOSFET) se podrá usar en la topología SEPIC con una alta Vin como quieras. El mínimo de vin es establecido por el IC que usa y el máximo de vin se establece por la tensión nominal del MOSFET utilizado como interruptor principal.

Si bien el control "correcto" de un SEPIC es complejo por razones matemáticas [4 polos más 3 ceros en el semiplano derecho que deambulan en función de los valores de resistencia parasitaria, si desea echar un vistazo dentro de la caja de Pandora ...] la practicidad es que muchas personas parecen obtener resultados extremadamente buenos sin problemas aparentes.

Este documento explica por qué y cómo un SEPIC es una bestia mal educada que nunca deberías tomar. salir contigo en público.

mientras que

Esta nota de aplicación de TI explica cómo diseñarlas y no nota ningún gran problema en haciéndolo. Esto parece ser en gran parte lo que la gente encuentra.

Circuito típico del convertidor SEPIC a continuación. Cs proporciona bloqueo de CC permitiendo que Vout sea más bajo o más alto que Vin. El conmutador ve a Vin, pero si el IC Vdd_max es menor que Vinmax, se puede proporcionar una disposición de inicio que reduce el voltaje

(2)LT1945:

Hoja de datos de LT1945

Este es un IC de regulador de conmutación dual capaz de potenciar y operar SEPIC en cada sección (y más). (Casi cualquier IC de conversión de impulso es capaz de funcionar con SEPIC, pero SEPIC tiene algunos problemas de estabilidad inherentes desagradables que algunos IC no pueden manejar bien.

Este no es el IC SMPS más barato: $ 4.25 / 1 bajando a aproximadamente $ 2.12 / 100 Digikey en stock fijación de precios PERO sí obtiene dos reguladores de smps con algunas funciones MUY agradables.

Detección de realimentación de voltaje de 42 mV: baja pérdida cuando se usa como una fuente de corriente constante cuando, por ejemplo, el LED está en marcha. Aproximadamente15 uA quiesec = ent operando por smps.

A continuación se muestra un uso típico (para la hoja de datos). Si bien el CUK no se menciona en ninguna parte de la hoja de datos, el regulador de mano izquierda es la topología CUK y el de la derecha es un convertidor de refuerzo estándar. El CUK puede ser fácilmente un SEPIC. (~~~ swap L y diode de salida. Muchos ejemplos web).

    
respondido por el Russell McMahon
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Ahí hay una bestia como un convertidor buck / boost. Topologías como los convertidores SEPIC, zeta y Z-source te permiten lograrlo, al igual que la combinación en serie de un dólar y un impulso.

En cuanto a implementaciones prácticas: Linear Technology probablemente tenga los chips más diferentes para hacer un convertidor buck / boost, aunque sus chips generalmente tienen un precio superior. (Incluso tienen esos chips uModule todo-en-uno extraños como el LTM4609 : 4.5V a 36Vin, 0.8V-34V fuera)

El problema con el que se encontrará con sus especificaciones es que 1.8V - 15V es un rango muy amplio, no tanto en el sentido de la relación (15 / 1.8 = 8.33 que es moderadamente alta), pero en eso se extiende Procesos de CI: 1.8V es un proceso de bajo voltaje y 15V es un proceso de alto voltaje moderado (al menos en comparación con el bajo voltaje). Encontrarás muchos chips que funcionan entre 1.8V y 5.5V / 6V, pero rara vez funcionará un IC entre 1.8V - 15V.

Linear y TI parecen aparecer en blanco para esas especificaciones; Encontré el TPS43000 que cubre 1.8-9V in, pero nada 1.8-15V in.

    
respondido por el Jason S

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