3-A:n synkroninen alas-jännitemuunnin Integroitu piiri IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

Buck-muuntimen tehtävänä on vähentää tulojännitettä ja sovittaa se kuormaan.Buck-muuntimen perustopologia koostuu pääkytkimestä ja katkon aikana käytettävästä diodikytkimestä.Kun MOSFET on kytketty rinnan jatkuvuusdiodin kanssa, sitä kutsutaan synkroniseksi buck-muuntimeksi.Tämän buck-muuntimen tehokkuus on korkeampi kuin aikaisemmilla buck-muuntimilla, koska matalan puolen MOSFET on rinnakkain kytketty Schottky-diodin kanssa.Kuvassa 1 on kaavio synkronisesta buck-muuntimesta, joka on nykyään yleisin pöytätietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa käytetty asettelu.

2.

Peruslaskentamenetelmä

Transistorikytkimet Q1 ja Q2 ovat molemmat N-kanavaisia ​​teho-MOSFETejä.näitä kahta MOSFETiä kutsutaan yleensä ylä- tai alapuolen kytkimiksi ja matalan puolen MOSFET on kytketty rinnan Schottky-diodin kanssa.Nämä kaksi MOSFETiä ja diodi muodostavat muuntimen päävirtakanavan.Näiden komponenttien häviöt ovat myös tärkeä osa kokonaishäviöitä.Ulostulon LC-suodattimen koko voidaan määrittää aaltoiluvirran ja aaltoilujännitteen perusteella.Kussakin tapauksessa käytettävästä PWM:stä riippuen voidaan valita takaisinkytkentävastuksen verkot R1 ja R2 ja joissakin laitteissa on logiikkaasetustoiminto lähtöjännitteen asettamiseksi.PWM on valittava tehotason ja toimintasuorituskyvyn mukaan halutulla taajuudella, mikä tarkoittaa, että kun taajuutta nostetaan, tarvitaan riittävästi ohjauskykyä MOSFET-porttien ohjaamiseen, jotka muodostavat vähimmäismäärän komponentteja. tavalliselle synkroniselle buck-muuntimelle.

Suunnittelijan tulee ensin tarkistaa vaatimukset eli V-tulo, V-lähtö ja I-lähtö sekä käyttölämpötilavaatimukset.Nämä perusvaatimukset yhdistetään sitten saatuihin tehovirta-, taajuus- ja fyysisiin kokovaatimuksiin.

3.

Buck-boost-topologioiden rooli

Buck-boost-topologiat ovat käytännöllisiä, koska tulojännite voi olla pienempi, suurempi tai sama kuin lähtöjännite, mutta vaatii yli 50 W:n lähtötehoa. Alle 50 W:n lähtötehoille yksipäinen primaariinduktorimuunnin (SEPIC) ) on kustannustehokkaampi vaihtoehto, koska se käyttää vähemmän komponentteja.

Buck-boost-muuntimet toimivat buck-tilassa, kun tulojännite on suurempi kuin lähtöjännite, ja boost-tilassa, kun tulojännite on pienempi kuin lähtöjännite.Kun muuntaja toimii siirtoalueella, jossa tulojännite on lähtöjännitealueella, näiden tilanteiden käsittelemiseen on kaksi käsitettä: joko buck- ja boost-portaat ovat aktiivisia samanaikaisesti tai kytkentäjaksot vuorottelevat buckin välillä. ja tehostusvaiheet, joista jokainen toimii yleensä puolella normaalista kytkentätaajuudesta.Toinen konsepti voi aiheuttaa aliharmonista kohinaa lähdössä, kun taas lähtöjännitteen tarkkuus voi olla vähemmän tarkka verrattuna perinteiseen buck- tai boost-toimintaan, mutta muunnin on tehokkaampi verrattuna ensimmäiseen konseptiin.