Buck Dönüştürücüler'i neden saat çalışıyoruz?

Bu zaten sorulmuşsa özür dilerim, ancak kolayca bir cevap bulamadım.

Yani - Hepimiz bir kova dönüştürücünün temel tasarımını biliyoruz: Kapalı devre saatli PWM düşük geçişli bir filtreye.

Ama sorum şu: Saatleme bunun bir parçası mı? Birisi, çıkış voltajı belirli bir "düşük seviye" ile karşılaştığında anahtarı kapatarak ve sonra çıkış voltajı belirli bir "yüksek seviyeye" çarptığında anahtarı açarak bir kova dönüştürücü yapabilir mi?

Temel olarak, çalmayı önlemek için histerezisli, kilidi açılmamış bir geri bildirim döngüsü.

Çok sayıda histerik veya modifiye edilmiş histerik kova dönüştürücü mevcuttur. Örneğin, TI'nin DCAP sabit zaman dönüştürücülerine bir göz atın:

TPS53355

Veya daha geleneksel bir gerçek histerik kova dönüştürücü:

LM3485

Histerik kova dönüştürücüler, kararlılık için çıkış kapaklarında minimum minimum ESR gerektirir, bu nedenle seramik çıkış kapasitörleriyle iyi çalışma eğilimindedirler. (Bazı değişiklikler yapılmadan.)

Ayrıca gerçek bir histerik dönüştürücüde (COT yaklaşımı kadar değil) anahtarlama frekansı sabit değildir. Anahtarlama frekansı ses bandına düşebileceği zaman hafif yükte bir sorun olabilir. Ayrıca belirli frekanslarda diğer devrelerle parazite neden olabilir.

Bu nedenle, iletilen gürültüyü filtrelemek de zordur.

Evet, bunu gerçekten yaptım. Tasarım yapmak biraz zor, çünkü karşılaştırıcının akımlarını, voltaj değişikliklerini ve reaksiyon sürelerini çok dikkatli bir şekilde hesaplamanız gerekiyor. Varyasyonları düşük tutmak için, bu tür tasarımlar genellikle sınırlı giriş voltaj aralığı ve sabit bir çıkış voltajı içindir.

Açıkladığınız şey gerçekten bu durumda analog elektronik ile uygulanan isteğe bağlı bir darbe sisteminin bir biçimidir. Talep üzerine darbe, çıkışı düzenlemek için PWM görev döngüsünü kontrol eden bir şeyden daha fazla dalgalanmaya sahiptir. Bununla birlikte, basit, doğal olarak kararlı, analiz edilmesi kolay ve bellenimde uygulanması kolaydır.

Bazen çok fazla affetme ile düşük maliyetli bir kova dönüştürücü olarak isteğe bağlı bir darbe algoritmasına sahip bir PIC10F202 kullanıyorum . Birçok uygulamada 50 veya 100 mV dalgalanma iyidir. Bu, özellikle kova değiştirici, bir LDO'yu minimum giriş voltajının hemen üzerinde besleyen bir ön regülatör olduğunda geçerlidir. Bu tür kova değiştirici ile çok kullandığım bir hile, girişin çıktının üzerinde bir kavşak düşüşü olduğunu belirlemek için karşılaştırıcı olarak LDO etrafında bir PNP transistörü kullanmaktır. Bu, LDO'ya güvenilir bir şekilde çalışacak kadar verir, ancak çok fazla verimlilik harcayacak kadar fazla değildir.

Genellikle bir +700 mV kaba tedarik olması uygundur. Dağıtılmış kullanım noktası LDO'ları beslemek ve örneğin LED'ler gibi yüksek düzeyde düzenlenmiş bir gerilime ihtiyaç duymayan şeylere güç vermek için kullanabilirsiniz. Bu, mevcut talebi LDO'lardan uzak tutar, böylece SOT-23 veya SOT-89 paketleri gibi küçük ve ucuz olabilirler .

Ve 80'li yıllardan beri Ulusal LM317 veri sayfasında bulunan ünlü bir uygulama notu Histerik regülatörler, yeni geliştirilen kontrol stratejisi dışında.

Böyle bir dönüştürücü mümkündür, ancak çıkış dalgalanması, saatli bir dönüştürücüden çok farklı özelliklere sahip olacaktır.

Normal saat hızına sahip bir dönüştürücü ile çıkış dalgalanması geniş bir yük aralığında hemen hemen aynı frekansta kalır, ancak daha yüksek yükte daha büyük olur.

Çıkış voltajı temelli dönüştürücünüzle, çıkış dalgasının büyüklüğü yükten bağımsız olarak yaklaşık aynı kalacaktır, ancak bu dalgayın frekansı yük tarafından belirlenecektir. Yüksek frekanslı dalgalanmanın filtrelenmesi genellikle düşük frekanstan çok daha kolaydır.

Ayrıca özellikle ilk açılışta aşırmayı düşünmeniz gerekir. Anahtar açıkken bir kovada indüktörü şarj ettiğinizi unutmayın. Anahtarı kapattıktan sonra, indüktörün deşarj oranı yükün çektiği akımın altına düşene kadar voltaj yükselmeye devam edecektir.