Tại sao chúng ta đồng hồ Buck Converters?

Xin lỗi nếu điều này đã được hỏi, nhưng tôi không thể dễ dàng tìm thấy câu trả lời.

Vì vậy - Tất cả chúng ta đều biết thiết kế cơ bản của bộ chuyển đổi buck: PWM xung nhịp kín vào bộ lọc thông thấp.

Nhưng câu hỏi của tôi là ... Phần đồng hồ của nó có cần thiết không? Ai đó có thể thực hiện một bộ chuyển đổi buck bằng cách đóng công tắc khi điện áp đầu ra đáp ứng một "mức thấp" nhất định và sau đó mở công tắc khi điện áp đầu ra chạm đến một "mức cao" nhất định?

Vì vậy, về cơ bản, một vòng phản hồi chưa được mở với độ trễ để ngăn đổ chuông.

Có rất nhiều bộ chuyển đổi hysteric buck hoặc hysteric có sẵn. Ví dụ: hãy xem bộ chuyển đổi thời gian liên tục DCAP của TI:

TPS53355

Hoặc một công cụ chuyển đổi hysteric buck thực sự thông thường hơn:

LM3485

Bộ chuyển đổi buck Hysteric thực sự yêu cầu một số ESR tối thiểu trong các nắp đầu ra để ổn định, vì vậy chúng có xu hướng không hoạt động tốt với các tụ điện đầu ra gốm. (Không có một số sửa đổi.)

Ngoài ra, trong một bộ chuyển đổi hysteric thực sự (không nhiều bằng cách tiếp cận COT), tần số chuyển đổi không đổi. Đây có thể là một vấn đề khi tải nhẹ khi tần số chuyển đổi có thể đi xuống dải âm thanh gây ra tiếng rên rỉ hoặc tiếng ồn. Nó cũng có thể gây nhiễu với các mạch khác ở tần số nhất định.

Do đó, rất khó để lọc tiếng ồn.

Vâng, tôi thực sự đã làm điều đó. Thiết kế hơi khó, vì bạn phải tính toán rất kỹ dòng điện, thay đổi điện áp và thời gian phản ứng của bộ so sánh. Để giảm các biến thể, các thiết kế như vậy thường dành cho dải điện áp đầu vào hạn chế và điện áp đầu ra cố định.

Những gì bạn mô tả thực sự là một dạng của một hệ thống theo yêu cầu, trong trường hợp này được thực hiện với thiết bị điện tử tương tự. Xung theo yêu cầu có nhiều gợn hơn so với thứ điều khiển chu kỳ nhiệm vụ PWM để điều chỉnh đầu ra. Tuy nhiên, chúng đơn giản, vốn đã ổn định, dễ phân tích và dễ thực hiện trong phần sụn.

Đôi khi tôi sử dụng PIC10F202 với thuật toán theo yêu cầu như một công cụ chuyển đổi buck chi phí thấp với rất nhiều sự tha thứ. Trong nhiều ứng dụng 50 hoặc 100 mV của Ripple là tốt. Điều này đặc biệt đúng khi bộ chuyển đổi buck là bộ điều chỉnh trước cung cấp LDO ở ngay trên điện áp đầu vào tối thiểu của nó. Một mẹo tôi sử dụng rất nhiều với loại bộ chuyển đổi buck này là sử dụng bóng bán dẫn PNP xung quanh LDO làm bộ so sánh để xác định thời điểm đầu vào là một điểm rơi trên đầu ra. Điều đó mang lại cho LDO đủ để làm việc một cách đáng tin cậy, nhưng không quá nhiều để lãng phí rất nhiều hiệu quả.

Thật tiện lợi khi có một nguồn cung cấp thô xung quanh +700 mV. Bạn có thể sử dụng nó để cung cấp LDO cho các điểm sử dụng phân tán và cung cấp năng lượng cho những thứ không cần điện áp được điều chỉnh cao, chẳng hạn như đèn LED. Điều này giữ cho nhu cầu hiện tại không có LDO, vì vậy chúng có thể nhỏ và rẻ, như các gói SOT-23 hoặc SOT-89 .

Và trở lại từ những năm 80, một ghi chú ứng dụng nổi tiếng được tìm thấy trong bảng dữ liệu Quốc gia LM317 Các bộ điều chỉnh kích động là tất cả trừ chiến lược kiểm soát được phát triển mới.

Bộ chuyển đổi như vậy là có thể, nhưng gợn đầu ra của nó sẽ có các đặc điểm rất khác với bộ chuyển đổi có xung nhịp.

Với một bộ chuyển đổi có xung nhịp bình thường, gợn đầu ra sẽ ở cùng một tần số trong một phạm vi tải rộng, nhưng sẽ có cường độ lớn hơn khi tải cao hơn.

Với bộ chuyển đổi dựa trên điện áp đầu ra của bạn, cường độ của gợn đầu ra sẽ giữ nguyên như nhau bất kể tải, nhưng tần số của gợn đó sẽ được xác định bởi tải. Ripple tần số cao thường dễ lọc hơn nhiều so với tần số thấp.

Bạn cũng cần xem xét việc vượt mức, đặc biệt là lúc khởi động. Hãy nhớ trong một cái xô khi bật công tắc, bạn đang sạc cuộn cảm. Sau khi bạn tắt công tắc, điện áp sẽ tiếp tục tăng cho đến khi tốc độ phóng điện của cuộn cảm giảm xuống dưới mức được vẽ bởi tải.