Soy un estudiante de ingeniería electrónica y para un proyecto de diseño necesito diseñar una fuente de alimentación de modo conmutado. Catch es que no puedo usar ningún IC SMPS, solo opamps y lógica. Las especificaciones aproximadas son 0-5v de salida ajustable, + -5% de regulación, 20-30VDC de entrada, 250mA de corriente / protección constante. ¿Alguien puede indicarme la dirección de algunos recursos para el diseño discreto de SMPS?
Con la especificación que ha dicho (+/- 5% de regulación y salida no superior a 250 mA) hay topologías de diseño bastante simples que puede usar. Considere el regulador de señal síncrono: controla un transisitor superior y un transistor inferior y produce una salida de onda cuadrada cuya relación espacio-marca define en gran medida la tensión de salida: -
Tensión de salida = Tensión de entrada x relación espacio-marca
Esto significa que usted encuentra un circuito de amplificador operacional que puede producir una señal de relación de espacio de marca variable (incluso un 555 puede hacer esto) y expulsar de ella dos MOSFET: uno un canal P hasta el riel + tivo y uno un canal en N hasta el carril negativo / tierra. ¡Lo más difícil es conducir el MOSFET del canal P porque requiere una traducción de nivel pero no voy a hacer todo el trabajo por ti!
También debe asegurarse de que la onda cuadrada (ciclo de trabajo variable) que controla los MOSFET se ajuste (para cada MOSFET) para crear algunas "decenas de nanos segundos de" banda muerta "porque no desea el MOSFET superior se enciende mientras el canal N está en proceso de apagarse y viceversa.
Esto se logra fácilmente con un par de compuertas lógicas y un pequeño retardo RC.
He sugerido un regulador buck síncrono porque hay menos cosas con las que tiene que lidiar cuando aplica el control de bucle cerrado a través de un amplificador operacional. Un buck no síncrono usa un diodo de retorno de retorno y esto significa que para mantener constante su voltaje de salida, una situación de carga variable requiere una estabilidad más inteligente en el diseño. Un buck sincronizado no tiene que preocuparse mucho por la variación de la carga, ya que sigue en gran medida la fórmula indicada anteriormente.
Cuando ambos tienen problemas es con un voltaje de entrada variable, pero esto suele ser lento, por lo que cualquier op-amp de control medio decente puede hacer el trabajo de mantenerlo estable. La belleza de un buck de sincronización es que puede utilizar el nivel del voltaje de entrada para "preajustar" la relación espacio-marca. Nuevamente, esto significa que el amplificador operacional que realiza la desinfección final de la tensión de salida tiene que hacer muy poco y es muy poco probable que se vuelva inestable.
Ir a la inestabilidad es un problema que a veces puede ser difícil de resolver, así que estoy sugiriendo el método de sincronización sincronizada porque, con la compensación de la tensión de entrada (se le llama feed-forward), puede escapar sin ningún comentario negativo (dado su valor moderado). especificación).
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