Convertidor reductor de voltaje síncrono 3-A, circuito integrado IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

La función de un convertidor reductor es reducir el voltaje de entrada y adaptarlo a la carga.La topología básica de un convertidor reductor consta del interruptor principal y un interruptor de diodo que se utiliza durante la interrupción.Cuando un MOSFET se conecta en paralelo con un diodo de continuidad, se denomina convertidor reductor síncrono.La eficiencia de este diseño de convertidor reductor es mayor que la de los convertidores reductores anteriores debido a la conexión en paralelo del MOSFET del lado bajo con el diodo Schottky.La Figura 1 muestra un esquema de un convertidor reductor síncrono, que es el diseño más común utilizado en computadoras de escritorio y portátiles en la actualidad.

2.

Método de cálculo básico

Los interruptores de transistores Q1 y Q2 son MOSFET de potencia de canal N.Estos dos MOSFET generalmente se denominan interruptores de lado alto o lado bajo y el MOSFET del lado bajo está conectado en paralelo con un diodo Schottky.Estos dos MOSFET y el diodo forman el canal de potencia principal del convertidor.Las pérdidas en estos componentes también son una parte importante de las pérdidas totales.El tamaño del filtro LC de salida puede determinarse mediante la corriente de rizado y el voltaje de rizado.Dependiendo del PWM particular utilizado en cada caso, se pueden seleccionar las redes de resistencias de retroalimentación R1 y R2 y algunos dispositivos tienen una función de configuración lógica para configurar el voltaje de salida.El PWM debe seleccionarse de acuerdo con el nivel de potencia y el rendimiento operativo a la frecuencia deseada, lo que significa que cuando se aumenta la frecuencia, debe haber suficiente capacidad de accionamiento para controlar las compuertas MOSFET, que constituyen el número mínimo de componentes necesarios. para un convertidor reductor síncrono estándar.

El diseñador debe verificar primero los requisitos, es decir, entrada V, salida V y salida I, así como los requisitos de temperatura de funcionamiento.Estos requisitos básicos luego se combinan con los requisitos de flujo de potencia, frecuencia y tamaño físico que se han obtenido.

3.

El papel de las topologías buck-boost

Las topologías reductor-elevadora son prácticas porque el voltaje de entrada puede ser menor, mayor o igual que el voltaje de salida y, al mismo tiempo, requiere una potencia de salida superior a 50 W. Para potencias de salida inferiores a 50 W, el convertidor de inductor primario de un solo extremo (SEPIC ) es una opción más rentable ya que utiliza menos componentes.

Los convertidores reductor-elevador funcionan en modo reductor cuando el voltaje de entrada es mayor que el voltaje de salida y en modo elevador cuando el voltaje de entrada es menor que el voltaje de salida.Cuando el convertidor está operando en una región de transmisión donde el voltaje de entrada está en el rango de voltaje de salida, existen dos conceptos para lidiar con estas situaciones: o las etapas reductora y elevadora están activas al mismo tiempo, o los ciclos de conmutación se alternan entre reductor y reductor. y etapas de refuerzo, cada una de las cuales suele funcionar a la mitad de la frecuencia de conmutación normal.El segundo concepto puede inducir ruido subarmónico en la salida, mientras que la precisión del voltaje de salida puede ser menos precisa en comparación con la operación convencional de reducción o refuerzo, pero el convertidor será más eficiente en comparación con el primer concepto.