La placa de desarrollo FPGA Altera DE2-115 utiliza "LM3150 Wide-VIN Synchronous Buck Controller" para generar dos rieles de suministro: 1) 1.2V / 5A desde un riel de 12V 2) 3.3V / 6A desde un riel de 12V
Estosreguladoresdeconmutaciónrequierenunagrancantidaddecomponentesexternosparaserutilizados.¿Esestocomúnconlosreguladoresdeconmutación?¿Porquénoutilizaruna"versión integrada" de reguladores de conmutación que no requieren un número tan grande de diferentes tipos de componentes externos?
Los componentes del regulador de conmutación se venden en varias configuraciones.
Un controlador del regulador de conmutación es un IC que contiene las funciones de control, y quizás un circuito de refuerzo del controlador de puerta. Pero requerirá inductores externos, componentes de conmutación externos (FET), condensadores externos, resistencias de realimentación, etc.
Un IC del regulador de conmutación a menudo integra los componentes de conmutación (FET) con el controlador del regulador. Pero aún requerirá un inductor externo y condensadores.
Un módulo regulador es típicamente un circuito completo con múltiples componentes montados en una PCB pequeña. Por lo general, incluye un IC, un inductor, algunos condensadores, etc. Esto puede ser una solución casi completa en un solo número de pieza.
Utilizar una solución modular es una buena idea cuando no desea dedicar recursos al diseño del circuito regulador, y cuando puede encontrar un producto existente que satisfaga sus necesidades.
Un regulador IC es una buena idea cuando desea más flexibilidad para ajustar el diseño a sus requisitos y no puede encontrar una solución modular que satisfaga sus necesidades. El costo también puede ser más bajo que para una solución modular.
Un IC de controlador a menudo permite manejar corrientes de carga más altas que un IC de regulador integrado porque los interruptores pueden ser más grandes y no tanto acoplados térmicamente entre sí y con el resto del circuito.
Para agregar las respuestas existentes:
algunos componentes deben ser externos al chip (y a cierta distancia de otros componentes) para mantener la temperatura ambiente ya que sus características pueden depender de la temperatura en la que operen. Si están integrados en una sola chip sus características de operaciones sufrirían de calefacción;
los chips en su ejemplo suponen una salida variable en términos de voltaje, por lo que algunos componentes (como las resistencias de retroalimentación) deben ser externos para que pueda ajustar el voltaje / amperaje de salida al nivel necesario;
algunos componentes son demasiado grandes para encajar en la carcasa del chip.
Si observa detenidamente la hoja de datos del regulador, lo más probable es que encuentre la sección que explica el mejor diseño de los componentes en la PCB, y también cómo NO debe distribuirlos. Estas recomendaciones se centran en la disipación de calor, la interferencia electromagnética en el circuito del regulador y la interferencia con otros circuitos, la estabilidad y confiabilidad de la operación y la seguridad.
¿Esto es común con los reguladores de conmutación?
Sí
¿Por qué no usar una "versión integrada" de reguladores de conmutación que no requieren un número tan grande de diferentes tipos de componentes externos?
Para mejorar el ruido del regulador de carga cruzada, se utilizan convertidores separados.
Tengaencuentaquecadapartetieneunpropósitodediseñoque,parabienoparamal,fuelaopciónmásrentablesieldiseñoesdealtovolumenytieneespecificacionesdealtacalidad.Eldiseñoquesemuestraesunodelosmejoresreguladoresdebuck,unreguladordebuckdevoltajevariableconrelaciónderetroalimentacióndemediopuenteconpartesfijas.
Paraobtenerelmejorrendimiento,noesposiblecombinartodaslaspiezasensilicio.
Losconceptoscomienzandemanerasimpleyluegosecomplicanmásconlasespecificacionesdebajoerroryaltapotencia.
LosASICanalógicosydigitalesdelitografíapequeñanopuedenhacerMOSFETdebajaRdsOnenlamismaoblea.Tampocopuedenhacergrandespartesreactivasograndesderivacionesdecorriente.
Considere:almacenamientodealtaenergíaenpartesreactivasLCyaltacorrienteensemiconductores,OVPtransitoriodeentrada,limitacióndecorrientedesalida,filtrosdeondulaciónLCdesalida.
TengaencuentalasespecificacionesdesuconvertidordesalidamúltipleDC-DC.
12Vin,Salida1.2V,3.3V,salidatotalde27W<1%Regulacióndevoltaje<1%50%errorderegulacióndecarga,<Ondulacióndel2%,errorderegulacióndecargacruzadadel0,5%,bajaEMI,etc.etc.
¿Puedespensarenunamejormanera?MireensuMOBOparaverelpocoespacioquesenecesitaparasuministrartodoslosvoltajesinternosparaRAM&CPU,todocontroladoporBIOS.LocalicelasbobinascercadelaCPU.
Luego,paralosconvertidoresdeCAaCC,tenemostransitoriosderayosyrequisitosdeaislamientoHIOT.NotodoslosdiseñossonescalablesdebidoalasdemandasexponencialesdeI^2R.
PeroaquíhayunsimpleconvertidorAC-DC.
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