fuente de alimentación híbrida

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Estoy diseñando una fuente de alimentación híbrida. El sistema es tal que albergará también un LDO y un regulador de conmutación. El sistema tiene largos intervalos de modo de reposo. De vez en cuando se despierta y transmite / recibe datos. Es el tiempo de transmisión / recepción que se consume mucha corriente y se activa el SMPS.

Tengo la intención de hacer uso de un sistema por el cual se mide la corriente consumida y se cambia la fuente correspondiente. Una de las formas en que puedo hacerlo es usando una resistencia de detección de corriente. La corriente se mide utilizando un ADC y activamos / desactivamos los MOSFET relevantes que canalizan la alimentación desde el LDO / regulador.

Ahora, mi preocupación es sobre los MOSFET. Los MOSFET deben ser de una velocidad muy alta, ya que la fuente de alimentación debe cambiarse del canal LDO al regulador de conmutación.

¿Cuál es el tiempo de conmutación promedio para un MOSFET? Además, ¿puedo acelerar el tiempo de conmutación de un MOSFET manipulando el voltaje de la compuerta? Entiendo que la capacitancia de la puerta es un parámetro importante aquí. ¿Es mi plan de acción de usar MOSFET para este un buen enfoque? Consejo amable.

    
pregunta Board-Man

2 respuestas

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Una compuerta MOSFET puede modelarse como un capacitor. "Manipular la tensión de la compuerta" no va a hacer que cambie más rápido. Reorganizar \ $ i (t) = C \ dfrac {dV} {dt} \ $ a \ $ t_r \ approx \ Delta t = \ dfrac {C \ Delta V} {I} \ $. Como puede ver, para reducir el tiempo de subida, necesita un MOSFET con una carga de compuerta baja, y debe empujar la mayor cantidad de corriente posible dentro de la compuerta durante un breve período de tiempo. Esto generalmente se hace con una selección cuidadosa de un MOSFET y el uso de un controlador de puerta IC. Este tipo de configuración produce fácilmente sub-nanosegundos tiempos de subida.

La realidad es que probablemente no necesite los MOSFET para cambiar tan rápido como cree. Con algo de capacitancia en el nodo conmutado común, es probable que pueda tolerar tiempos de conmutación bastante largos, pero es imposible decir cuánto tiempo a partir de la información proporcionada. Además, ¿cuál es el punto del LDO cuando tiene un SMPS que puede suministrar el sistema? Cuando alimenta al sistema, está desperdiciando energía.

    
respondido por el Matt Young
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En lugar de cambiar entre LDO y SMPS, hay una solución diferente. Simplemente póngalos en paralelo, las salidas en cortocircuito PERO se establece el LDO en un voltaje de salida ligeramente más alto.

Por ejemplo: SMPS: 2.9 V, LDO: 3.0 V Pero utiliza un LDO que solo puede suministrar una corriente baja, por ejemplo, 10 mA.

Cuando su carga consume 1 mA, el LDO proporcionará la corriente. El voltaje de salida será de 3.0 V, desde el LDO, el SMPS debería apagarse (lo asumo hará esto).

Cuando su carga consume 100 mA, el LDO no puede manejarlo, proporcionará 10 mA pero no más. Los otros 90 mA deben ser proporcionados por el SMPS. Hará esto tan pronto como el voltaje de salida caiga por debajo de 2.9 V. Y lo hará ya que el LDO ya no puede mantenerlo a 3.0 V. El voltaje de salida será de 2,9 V.

    
respondido por el Bimpelrekkie

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