En la pregunta, usted dice que quiere 4 A a 7 V (28 W), pero en un comentario 5 V a 10 A (50 W). Eso descarta los transformadores POE (alimentación a través de Ethernet) baratos y disponibles, que a menudo uso para tales cosas. Los transformadores de retorno en los niveles de potencia que desea son más escasos.
En cualquier caso, aquí hay más o menos los pasos:
- Elige un transformador. Comience con el requisito de potencia, luego algo que tenga aproximadamente la relación correcta de entrada a voltaje de salida.
- Lea la hoja de datos del transformador cuidadosamente.
- Observe la inductancia primaria y calcule el tiempo de encendido del interruptor para alcanzar la saturación con el voltaje de entrada.
- Observe la inductancia secundaria y calcule la corriente de salida inicial al inicio del pulso de salida, y cuánto tiempo durará ese pulso dado su voltaje de salida.
- A partir de los dos puntos anteriores, usted sabe cuánto tiempo debe tomar un ciclo de conmutación completo y cuánta energía se entregará por ciclo. Verifique que aún pueda obtener la potencia que desee con un margen. Si no, vuelve al paso 1.
- Elija un período de PWM y un ciclo de trabajo que debería transferir un poco más de energía de la que realmente necesita, pero no viola los límites de saturación. Puede establecer el tiempo de encendido justo en el límite de saturación, pero es bueno dejar un poco más de tiempo de apagado para asegurarse de que la energía en el núcleo sea realmente cero cuando se inicie el siguiente impulso. El modo continuo es posible en un convertidor de retorno, pero se vuelve complicado. Si tiene que preguntar lo básico aquí, no intente hacer un modo continuo.
Un truco que uso a menudo en este momento es configurar una salida PWM de un microcontrolador para producir los pulsos de conmutación. Si se deja abierto, esto generaría un poco más de voltaje del que necesita bajo carga completa.
El truco es usar una entrada de apagado del módulo PWM. Muchos micros tienen estos. En el lado aislado, accione un optoacoplador cuando la tensión alcance el umbral de regulación. En el lado primario, esto activa la entrada de apagado del PWM. Asegúrese de que el PWM se recupere cuando ya no se confirme la señal de apagado. Básicamente, eso mata las oscilaciones cuando el voltaje llega a donde lo desea y luego las reanuda cuando cae por debajo del umbral. Todo esto sucede en hardware con 0 intervenciones de CPU después de la inicialización.
Este método da como resultado un poco más de ondulación que algo que ajusta con cuidado y sin problemas el ciclo de trabajo de PWM en un circuito de control, pero es mucho más simple y muy robusto.
Estoy haciendo esto en uno de mis proyectos actuales. En este caso necesito 5 V aislados para algunas interfaces de comunicación. Utilizo un transistor PNP alrededor de un LDO de 5 V para detectar cuándo la entrada LDO es la caída B-E por encima de su salida. 700 mV o menos es un espacio cómodo agradable para este LDO. El transistor finalmente activa el opto de realimentación, que luego apaga la potencia de bombeo en la sección aislada. Hay una ondulación de aproximadamente 100 mVpp en esta entrada al LDO, pero la salida es bastante plana.
Aquí hay un fragmento de un esquema que implementa lo que describí anteriormente:
Q5 es el interruptor, que se maneja desde la salida PWM del micro a través de un controlador de compuerta FET. La fuente de alimentación básica en el lado aislado son los secundarios de TR3, D6 y C23.
IC7 es el LDO que hace que la potencia de 5 V sea limpia y regulada. Q6 está conectado de tal manera que se enciende cuando la entrada del LDO alcanza aproximadamente 700 mV por encima de su salida. Eso, a su vez, activa el IC8 opto, que activa la entrada de apagado al PWM, que detiene la descarga de energía a la sección aislada. Finalmente, el voltaje cae a donde el LED en el opto ya no está lo suficientemente encendido para mantener el PWM apagado, y la energía se transfiere nuevamente a la sección aislada.
La entrada del LDO tiene una ondulación de aproximadamente 100 mVpp, que se limpia muy bien para hacer su salida regulada de 5 V.
Tenga en cuenta que a veces puede utilizar el suministro de 5.7 V más duro directamente. En este caso, tengo un par de LED, que en realidad consumen más energía que la mayoría. Tengo los LED conectados a su corriente que proviene del suministro de 5.7 V, por lo que se requiere menos corriente del LDO. Los 700 mV adicionales se desperdician como calor, pero de esta manera lo distribuyen en lugar de concentrarlos en el LDO.
