В следующем будет показано, как Buck converter, одна из трех самых основных топологий, evolved.
Любой, кто изучал электронику, должен знать, что как получить желаемое значение напряжения (низкое) от напряжения (высокое), пожалуй, самым простым способом является деление напряжения через резисторы, как и следующим образом.
Этот метод является наиболее удобным и быстрым, и теперь общая выборка напряжения в основном использует этот метод, но что, если мощность немного больше? Поскольку R1 и R2 являются коннектамиTed последовательно, потери в R1 нельзя игнорировать. Если требуемое напряжение намного ниже входного напряжения, эффективность цепи будет крайне низкой. Попробуйте деформировать схему, замените R1 триодом, который является текущей моделью LDO, следующим образом:
По результатам изменения исходная потеря R1 переносится на трансиstor Q1. Поскольку Q1 несет разницу напряжений между входом и выходом, эффективность цепи относительно низкая. Чтобы повысить эффективность, триод раньше работал в линейном состоянии, можно ли его изменить в состояние переключения? Таким образом, триод имеет только потери переключения и cпотери на выводку, поэтому потери будут значительно уменьшены. Может быть изменен на следующую схему:
Время рабочего цикла этой схемы - Ts, время проводимости - Ton, затем рабочий цикл - D=Ton/Ts, но таким образом выходное напряжение тесно связано с состоянием переключателя, есть выходное напряжение, когда S1 включен, и нет выходаставить напряжение при выключенном S1, но выходная нагрузка всегда требует непрерывного энергоснабжения, что неприемлемо для выходной нагрузки. Для этого требуется развязка, и конденсатор компонента накопителя энергии вводится в определенном положении преобразователя, так что даже при входе конечныйal S1 отключен, выходной конденсатор может продолжать выводить энергию для обеспечения стабильности выходного напряжения.
Если вы это сделаете, вы видите, какой эффект это принесет? Поскольку напряжение на конденсаторе не может резко измениться, при закрытии S1 в линии будет генерироваться очень большой пусковой ток, который wне только вызывают шум и проблемы с электромагнитными помехами, но и S1 может быть поврежден в это время. Поэтому он должен ограничить текущую, как показано ниже:
После добавления токоограничивающего резистора R2 не будет такого большого пускового тока в момент закрытия S1, но поскольку R2 подключается последовательно в основной цепи питания, резистоr будет потреблять энергию, так что уменьшенное энергопотребление коммутатора может в конечном итоге быть уменьшено. рассеивается в добавленном резисторе. Поэтому, чтобы максимизировать эффективность, R2 может быть преобразован в элемент реактивного сопротивления. В принципе, элемент реактивного сопротивления только накапливает энергию и не cэнергии онсуме. Как мы все знаем, ток на обоих концах индуктора не может измениться внезапно, поэтому, когда переключатель S1 закрыт, индуктор может очень хорошо подавлять пусковой ток, не потребляя энергии. следующим образом:
Это решается импульсный ток, вызванный действием C1 при закрытии S1, но что о том, когда S1 отключен? Как упоминалось только что, ток на обоих концах индуктора не может внезапно измениться. Когда S1 внезапно отключается, это эквивалентно внезапному изменению тока индуктора. Поскольку нет свободного контура, энергия, хранящаяся в индукторе, будет употреблять в виде «дуги». , что создает очень большой скачок напряжения. Поэтому, чтобы обеспечить свободный путь для индуктора L1, необходимо добавить свободный диод, как показано ниже:
С этим образом, когда S1 внезапно отключается, энергия L1 будет продолжать течь tМы также называем его свободным диодом. Конечно, для повышения эффективности диод свободного вращения можно заменить на MOSFET, как показано ниже:
Так производится синхронный конвертер Buck. Индуктор может быть размещен в разных положениях и преобразован в различные топологические структуры. Поставив его на входной конец - это преобразователь Boost, а размещение его внизу - это конвертер Buck-boost. Таким образом, существуют только эти три основных преобразователя, и многие другие топологии являются эволюциями этих трех основных преобразователей.
Например, вперед - это изолаted версия Buck, а flyback является изолированной версией Buck-boost.
Related Products
The NCP1529 step-down DC−DC преобразователь представляет собой монолитную интегральную схему для портативных приложений, работающих от одноэлементных литий-ионных или трехэлементных щелочных/никель-никель-кад/Никель-металлогидридных аккумуляторов.
It использует синхронное выпрямление для повышения эффективности и уменьшения количества внешних деталей.
<спан ул.yle="размер шрифта: 18px;" >Устройство также имеет встроенный генератор 1,7 МГц (номинальный), который уменьшает размер компонента, позволяя использовать небольшой индуктор и конденсаторы.
Автоматическая коммутация режима ШИМ/ПФМ обеспечивает повышенную эффективность системы.
<размещение="размер шрифта: 18px;" >Дополнительные функции включают встроенный плавный пуск, ограничение тока по циклам и защиту от теплового отключения.
Модель: NCP1529ASNT1G
