Tiene retroalimentación de bucle cerrado desde la salida al controlador. Lo que sucede básicamente es que el divisor de resistencia proporciona una fracción del voltaje de salida. Esto se compara con Vref (un voltaje muy constante). Si el voltaje medido es más bajo que este Vref, entonces el transitor de pmos del lado alto debe encenderse. Si el voltaje es mayor que Vref, entonces el transistor nmos debe encenderse para permitir que la corriente continúe fluyendo a través del inductor.
Tenga en cuenta que la mayoría de los libros de Power Electronics no muestran una rectificación activa, por lo que generalmente verá que el NMOS se reemplaza con un diodo que apunta hacia arriba desde el suelo. La rectificación activa con el NMOS permite una caída de voltaje mucho menor entre el suelo y el inductor para que pierda menos energía. Si hay un diodo, generalmente hay una caída de voltaje significativa del orden de 0.1 a 0.7 voltios, lo que en una fuente de alimentación de bajo voltaje es muy significativo.
Análisis más detallado:
Vref proporciona una fracción de la tensión de salida.
ADC (convertidor analógico a digital) convierte el voltaje en un número digital. Entonces este valor se resta de un número de voltaje de referencia digital. Si el número es positivo, entonces el valor medido es menor que Vref. Lo contrario también es cierto. Esta información luego se envía a un controlador digital PID (proporcional, integral, diferencial) que permite un control relativamente fácil sobre la salida sin tener que sobrepasar, rebotar o oscilar por un simple algoritmo. Este algoritmo luego envía la información al conductor para que pase al nivel alto o bajo, lo que resulta en un voltaje lo más suave posible. El controlador PID permite cambios en la carga de salida, por ejemplo, encender un motor, para no disminuir la tensión demasiado tiempo antes de que el DPWM (PWM digital) lo corrija al aumentar el ciclo de trabajo de la salida para impulsar el PMOS por más tiempo para cantidades mayores de tiempo para obtener la corriente adicional necesaria para que el motor se encienda.
El nmos o el diodo no están allí para drenar la energía del sistema. Más bien, está allí para permitir que la carga vea la corriente ininterrumpida. Si solo hubiera un pmos allí, se encendería y apagaría, cuando el pmos se apague, ahora hay un circuito abierto y la carga ya no recibirá ningún tipo de alimentación. En cambio, un diodo o nmos permite que la corriente continúe fluyendo (desde el principio hasta el inductor) a la carga.
El inductor puede considerarse como un componente que crea una corriente constante. Entonces, independientemente de lo que haya en el lado de entrada (nmos) del inductor, el lado de salida tendrá una corriente constante. El inductor resiste el cambio en la corriente, por lo que este es el elemento que permite que la corriente continúe fluyendo incluso cuando el nmos o el diodo lo conectan a tierra. El inductor solo permite esta corriente constante durante un corto período de tiempo, por lo que se utiliza con un pwm.
El condensador es un elemento del circuito que tiende a resistir los cambios en el voltaje. Esto permite que la carga vea un voltaje relativamente constante independientemente de los cambios de carga o la onda entrecortada que proviene de pwm.
Las formas de onda del controlador serán un PWM de ciclo de trabajo variable, es decir, una onda cuadrada con tiempos altos y bajos que varían cada ciclo dependiendo de la carga. La salida de Mosfets debe ser la inversa de esa señal porque los mosfets en esa configuración actúan como un inversor. El voltaje del lado alto de este corresponde a la onda de entrada que se ve en la imagen del diagrama de bloques correspondiente al regulador. Así que esa ola entra en la parte superior del PMOS. La salida de los mosfets & la entrada del inductor debe alternar entre 0 y la forma de onda de onda que sería una onda cuadrada aproximada. Y el lado de salida debe ser la línea plana que se muestra en el diagrama de bloques como salida.
En retrospectiva de hacer esta explicación, parece mucho trabajo pasar de una ola con baches - > onda cuadrada - > línea plana, pero hay muchas ventajas, entre ellas, una regulación de voltaje mucho más suave, una respuesta más rápida a los cambios en la carga y la capacidad de bajar el voltaje a una onda más baja que la que se introdujo con alta eficiencia.
