Convertidor de voltatge reductor síncron 3-A Circuit integrat IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

La funció d'un convertidor buck és reduir la tensió d'entrada i adaptar-la a la càrrega.La topologia bàsica d'un convertidor buck consisteix en l'interruptor principal i un interruptor de díode utilitzat durant la ruptura.Quan un MOSFET està connectat en paral·lel amb un díode de continuïtat, s'anomena convertidor buck síncron.L'eficiència d'aquest disseny del convertidor buck és superior a la dels convertidors buck anteriors a causa de la connexió en paral·lel del MOSFET de baix nivell amb el díode Schottky.La figura 1 mostra un esquema d'un convertidor de diners síncron, que és el disseny més comú que s'utilitza actualment als ordinadors d'escriptori i portàtils.

2.

Mètode bàsic de càlcul

Els interruptors de transistors Q1 i Q2 són MOSFET de potència de canal N.aquests dos MOSFET solen anomenar-se commutadors de costat alt o de costat baix i el MOSFET de costat baix està connectat en paral·lel amb un díode Schottky.Aquests dos MOSFET i el díode formen el canal d'alimentació principal del convertidor.Les pèrdues en aquests components també són una part important de les pèrdues totals.La mida del filtre LC de sortida es pot determinar pel corrent de ondulació i la tensió de ondulació.Depenent del PWM particular utilitzat en cada cas, es poden seleccionar les xarxes de resistències de retroalimentació R1 i R2 i alguns dispositius tenen una funció de configuració lògica per configurar la tensió de sortida.El PWM s'ha de seleccionar segons el nivell de potència i el rendiment operatiu a la freqüència desitjada, el que significa que quan s'augmenta la freqüència, cal que hi hagi prou capacitat d'accionament per conduir les portes MOSFET, que constitueixen el nombre mínim de components necessaris. per a un convertidor buck síncron estàndard.

El dissenyador ha de comprovar primer els requisits, és a dir, V entrada, V sortida i I sortida, així com els requisits de temperatura de funcionament.A continuació, aquests requisits bàsics es combinen amb els requisits de flux d'energia, freqüència i mida física que s'han obtingut.

3.

El paper de les topologies buck-boost

Les topologies Buck-boost són pràctiques perquè la tensió d'entrada pot ser més petita, més gran o la mateixa que la tensió de sortida mentre requereix una potència de sortida superior a 50 W. Per a potències de sortida inferiors a 50 W, el convertidor d'inductor primari d'un sol extrem (SEPIC). ) és una opció més rendible, ja que utilitza menys components.

Els convertidors Buck-boost funcionen en mode buck quan la tensió d'entrada és superior a la tensió de sortida i en mode boost quan la tensió d'entrada és menor que la tensió de sortida.Quan el convertidor funciona en una regió de transmissió on la tensió d'entrada es troba en el rang de voltatge de sortida, hi ha dos conceptes per fer front a aquestes situacions: o bé les etapes de reducció i d'augment estan actives al mateix temps, o els cicles de commutació s'alternen entre augment. i les etapes de reforç, cadascuna normalment funcionant a la meitat de la freqüència de commutació normal.El segon concepte pot induir soroll subharmònic a la sortida, mentre que la precisió de la tensió de sortida pot ser menys precisa en comparació amb l'operació d'augment o de reducció convencional, però el convertidor serà més eficient en comparació amb el primer concepte.