¿Por qué registramos Buck Converters?

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Le pido disculpas si ya se ha pedido esto, pero no pude encontrar una respuesta fácilmente.

Entonces, todos conocemos el diseño básico de un convertidor Buck: PWM de ciclo cerrado en un filtro de paso bajo.

Pero mi pregunta es ... ¿Es necesario el cronometraje? ¿Alguien podría hacer un conversor de dinero cerrando el interruptor cuando la tensión de salida alcanza un cierto "nivel bajo" y luego abriendo el interruptor cuando la tensión de salida alcanza un cierto "nivel alto"?

Básicamente, un circuito de retroalimentación no bloqueado con histéresis para evitar el timbre.

    
pregunta something_clever

4 respuestas

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Hay muchos conversores histéricos o modificados histéricos disponibles. Por ejemplo, eche un vistazo a los convertidores de tiempo constante de DCAP de TI:

TPS53355

O un convertidor de buck histérico verdadero más convencional:

LM3485

Los convertidores de tipo histérico en realidad requieren un mínimo de ESR en las tapas de salida para la estabilidad, por lo que tienden a no funcionar bien con los capacitores de salida de cerámica. (Sin alguna modificación.)

También en un verdadero convertidor histérico (no tanto con el enfoque COT) la frecuencia de conmutación no es constante. Esto puede ser un problema con una carga liviana cuando la frecuencia de conmutación puede bajar a la banda de audio y causar ruidos o silbidos audibles. También puede causar interferencia con otros circuitos en ciertas frecuencias.

Por eso también es difícil filtrar el ruido conducido.

    
respondido por el John D
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Sí, en realidad lo he hecho. Es un poco difícil de diseñar, ya que tiene que calcular con mucho cuidado las corrientes, los cambios de voltaje y los tiempos de reacción del comparador. Para mantener bajas las variaciones, estos diseños suelen ser para un rango de voltaje de entrada limitado y un voltaje de salida fijo.

Lo que describe es realmente una forma de un sistema de pulsos a pedido, en este caso implementado con electrónica analógica. El pulso a pedido tiene más ondulación que algo que controla el ciclo de trabajo de PWM para regular la salida. Sin embargo, son simples, inherentemente estables, fáciles de analizar y fáciles de implementar en firmware.

A veces uso un PIC10F202 con un algoritmo de pulso a pedido como un conversor de dinero de bajo costo con un Mucho perdón. En muchas aplicaciones, 50 o 100 mV de ondulación están bien. Esto es especialmente cierto cuando el conmutador Buck es un pre-regulador que alimenta un LDO justo por encima de su voltaje de entrada mínimo. Un truco que uso mucho con este tipo de conmutador es usar un transistor PNP alrededor del LDO como un comparador para determinar cuándo la entrada está una caída por encima de la salida. Eso le da al LDO suficiente para trabajar de manera confiable, pero no tanto para desperdiciar mucha eficiencia.

A menudo es conveniente tener un suministro aproximado de +700 mV. Puede usarlo para alimentar LDO de punto de uso distribuido y para alimentar cosas que no necesitan un voltaje altamente regulado, como los LED, por ejemplo. Esto mantiene la demanda actual fuera de los LDO, por lo que pueden ser pequeños y baratos, como SOT-23 o paquetes SOT-89 .

    
respondido por el Olin Lathrop
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Y desde los años 80, una nota de aplicación famosa que se encuentra en National Hoja de datos LM317 Los reguladores histeréticos son casi una nueva estrategia de control desarrollada.

    
respondido por el carloc
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Tal convertidor es posible, pero su ondulación de salida tendrá características muy diferentes a las de un convertidor temporizado.

Con un convertidor temporizado normal, la ondulación de salida permanecerá en casi la misma frecuencia en una amplia gama de cargas, pero aumentará su magnitud a mayor carga.

Con su convertidor basado en voltaje de salida, la magnitud de la ondulación de salida se mantendrá casi igual sin importar la carga, pero la frecuencia determinará la frecuencia de esa ondulación. La ondulación de alta frecuencia generalmente es mucho más fácil de filtrar que la baja frecuencia.

También debe tener en cuenta el exceso, especialmente en el encendido inicial. Recuerde que cuando el interruptor está encendido, está cargando el inductor. Después de apagar el interruptor, la tensión continuará aumentando hasta que la velocidad de descarga del inductor caiga por debajo de la corriente consumida por la carga.

    
respondido por el Peter Green

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