El 30% (algunas hojas de datos dicen que el 40%) es una compensación entre el tamaño del inductor, la corriente de rizado, el rendimiento de detección de errores y la eficiencia. Tenga en cuenta que la corriente de rizado no es lo mismo que el voltaje de rizado de salida. Cuanto menor sea la corriente de rizado que desee, mayor será la inductancia que necesita.
Cuanto más grande sea el inductor, mayores serán las pérdidas de bobinado de CC (para un estilo de inductor determinado) o más grande, físicamente, el dispositivo es.
La frecuencia de conmutación también es una compensación. Una frecuencia de conmutación más alta conduce a un requerimiento de inductor más pequeño, pero aumenta las pérdidas en los elementos de conmutación (generalmente MOSFETS) debido a que la carga / descarga de capacitancia de la compuerta ocurre con mayor frecuencia. De hecho, esta es la razón por la que los FET de conmutación están optimizados para la carga total de la puerta y los FET de sincronización están optimizados para Rds (activado).
La frecuencia de conmutación (al menos la máxima) se determina en gran medida en el rendimiento del amplificador de error y el modulador interno y la complejidad agregada de la compensación del bucle para un circuito con un ancho de banda más amplio (es decir, hay ganancia en el bucle para una mayor frecuencia, agregando esfuerzo para diseños compensados externamente para asegurar que el bucle permanezca estable en todas las cargas posibles).
La operación de mayor frecuencia en realidad hace que el ruido de la onda de salida sea más fácil para filtrar en la mayoría de los casos, y el alto ancho de banda del bucle aumenta el rendimiento transitorio del diseño, por lo que existen ventajas y desventajas asociadas al cambio frecuencia.
La corriente de rizado en el inductor y las corrientes transitorias en los FET de conmutación pueden provocar grandes picos de ruido en las inmediaciones de los dispositivos, y esta es una de las razones por las que el diseño puede ser bastante difícil para los dispositivos en modo de conmutación. Las malas prácticas de diseño son (según mi experiencia, al menos) la fuente principal de ruido inducido donde no es deseable.
La ondulación se filtra por los condensadores de salida, y la cantidad de filtrado que se obtiene depende de varios factores, y señala que los dispositivos de filtro de salida forman parte del análisis de compensación de bucle.
Hay algunos recursos excelentes disponibles para comprender las ventajas y desventajas en el diseño del regulador de conmutación y Reguladores de conmutación para poetas por Jim Williams se cita a menudo como uno de los mejores disponibles.
El análisis de bucle (para un tipo particular de bucle) y la compensación se cubren a fondo en AN-76 de Linear Technology.
Por supuesto, hay muchos recursos disponibles de muchos fabricantes, como Texas Instruments
Esta es un área de estudio enorme, y le recomiendo a los fabricantes notas de aplicaciones (aunque en ocasiones puedan ver dispositivos específicos) para obtener información detallada y explicaciones de las diversas arquitecturas y topologías que pueden tener los dispositivos de modo conmutado.
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