3-یک مدار مجتمع مبدل ولتاژ کم‌پایین سنکرون آی سی LMR33630BQRNXRQ1

1.

عملکرد یک مبدل باک کاهش ولتاژ ورودی و تطبیق آن با بار است.توپولوژی اصلی یک مبدل باک شامل کلید اصلی و یک کلید دیود است که در هنگام شکست استفاده می شود.هنگامی که یک ماسفت به صورت موازی با یک دیود پیوستگی متصل می شود، به آن مبدل باک سنکرون می گویند.راندمان این طرح مبدل باک به دلیل اتصال موازی ماسفت پایین با دیود شاتکی نسبت به مبدل های باک گذشته بیشتر است.شکل 1 شماتیک یک مبدل باک سنکرون را نشان می دهد که رایج ترین طرح مورد استفاده در رایانه های رومیزی و نوت بوک امروزی است.

2.

روش محاسبه پایه

سوئیچ های ترانزیستوری Q1 و Q2 هر دو ماسفت های توان کانال N هستند.به این دو ماسفت معمولاً سوئیچ های سمت بالا یا پایین گفته می شود و ماسفت سمت پایین به صورت موازی با دیود شاتکی متصل می شود.این دو ماسفت و دیود کانال اصلی برق مبدل را تشکیل می دهند.زیان در این اجزا نیز بخش مهمی از زیان کل است.اندازه فیلتر LC خروجی را می توان با جریان ریپل و ولتاژ ریپل تعیین کرد.بسته به PWM خاصی که در هر مورد استفاده می‌شود، شبکه‌های مقاومت فیدبک R1 و R2 را می‌توان انتخاب کرد و برخی از دستگاه‌ها عملکرد تنظیم منطقی برای تنظیم ولتاژ خروجی دارند.PWM باید با توجه به سطح توان و عملکرد عملیاتی در فرکانس مورد نظر انتخاب شود، به این معنی که وقتی فرکانس افزایش می‌یابد، باید قابلیت درایو کافی برای درایو گیت‌های MOSFET وجود داشته باشد، که حداقل تعداد اجزای مورد نیاز را تشکیل می‌دهد. برای یک مبدل باک سنکرون استاندارد.

طراح باید ابتدا الزامات، یعنی ورودی V، خروجی V و خروجی I و همچنین شرایط دمایی عملیاتی را بررسی کند.سپس این الزامات اساسی با نیازهای جریان توان، فرکانس و اندازه فیزیکی که به دست آمده‌اند ترکیب می‌شوند.

3.

نقش توپولوژی های باک بوست

توپولوژی های باک بوست عملی هستند زیرا ولتاژ ورودی می تواند کوچکتر، بزرگتر یا مشابه ولتاژ خروجی باشد در حالی که به توان خروجی بیشتر از 50 وات نیاز دارد. برای توان خروجی کمتر از 50 وات، مبدل سلف اولیه یک سر (SEPIC) ) گزینه مقرون به صرفه تری است زیرا از اجزای کمتری استفاده می کند.

مبدل های باک بوست در حالت باک زمانی که ولتاژ ورودی بیشتر از ولتاژ خروجی است و در حالت بوست زمانی که ولتاژ ورودی کمتر از ولتاژ خروجی است کار می کنند.هنگامی که مبدل در یک منطقه انتقال کار می کند که ولتاژ ورودی در محدوده ولتاژ خروجی است، دو مفهوم برای مقابله با این شرایط وجود دارد: یا مراحل باک و بوست همزمان فعال هستند یا سیکل های سوئیچینگ به طور متناوب بین باک تغییر می کنند. و مراحل تقویت، که هر کدام معمولاً در نیمی از فرکانس سوئیچینگ معمولی کار می کنند.مفهوم دوم می تواند نویز زیر هارمونیک را در خروجی القا کند، در حالی که دقت ولتاژ خروجی ممکن است در مقایسه با عملیات باک یا تقویت معمولی دقیق تر باشد، اما مبدل در مقایسه با مفهوم اول کارآمدتر خواهد بود.