3-ए सिंक्रोनस स्टेप-डाउन भोल्टेज कन्भर्टर इन्टिग्रेटेड सर्किट IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

बक कन्भर्टरको प्रकार्य भनेको इनपुट भोल्टेज घटाउनु र लोडसँग मिलाउनु हो।बक कन्भर्टरको आधारभूत टोपोलोजीमा मुख्य स्विच र ब्रेकको समयमा प्रयोग हुने डायोड स्विच हुन्छ।जब एक MOSFET निरन्तरता डायोडसँग समानान्तरमा जडान हुन्छ, यसलाई सिंक्रोनस बक कन्भर्टर भनिन्छ।Schottky डायोडसँग कम-साइड MOSFET को समानान्तर जडानको कारणले गर्दा यस बक कन्भर्टर लेआउटको दक्षता विगतका बक कन्भर्टरहरूको भन्दा बढी छ।चित्र 1 ले सिंक्रोनस बक कन्भर्टरको योजनाबद्ध देखाउँछ, जुन आज डेस्कटप र नोटबुक कम्प्युटरहरूमा प्रयोग हुने सबैभन्दा सामान्य लेआउट हो।

2.

आधारभूत गणना विधि

ट्रान्जिस्टर स्विच Q1 र Q2 दुबै N-च्यानल पावर MOSFET हरू हुन्।यी दुई MOSFET लाई सामान्यतया हाई-साइड वा लो-साइड स्विच भनिन्छ र निम्न-साइड MOSFET एक Schottky डायोडसँग समानान्तरमा जोडिएको हुन्छ।यी दुई MOSFET र डायोड कन्भर्टरको मुख्य पावर च्यानल बनाउँछन्।यी कम्पोनेन्टहरूमा हुने हानिहरू पनि कुल घाटाको एक महत्त्वपूर्ण भाग हुन्।आउटपुट LC फिल्टरको आकार लहर वर्तमान र लहर भोल्टेज द्वारा निर्धारण गर्न सकिन्छ।प्रत्येक केसमा प्रयोग गरिएको विशेष PWM को आधारमा, प्रतिक्रिया प्रतिरोधी नेटवर्कहरू R1 र R2 चयन गर्न सकिन्छ र केही यन्त्रहरूमा आउटपुट भोल्टेज सेट गर्नको लागि तर्क सेटिङ प्रकार्य हुन्छ।PWM लाई पावर लेभल र वांछित फ्रिक्वेन्सीमा सञ्चालन कार्यसम्पादन अनुसार छनोट गर्नुपर्छ, जसको मतलब फ्रिक्वेन्सी बढाउँदा, MOSFET गेटहरू चलाउन पर्याप्त ड्राइभ क्षमता हुनु आवश्यक छ, जसले आवश्यक न्यूनतम संख्याको कम्पोनेन्टहरू गठन गर्दछ। मानक सिंक्रोनस बक कनवर्टरको लागि।

डिजाइनरले पहिले आवश्यकताहरू जाँच गर्नुपर्छ, जस्तै V इनपुट, V आउटपुट र I आउटपुट साथै सञ्चालन तापमान आवश्यकताहरू।यी आधारभूत आवश्यकताहरू त्यसपछि पावर प्रवाह, फ्रिक्वेन्सी, र भौतिक आकार आवश्यकताहरू प्राप्त गरिएका छन्।

3.

बक-बूस्ट टोपोलोजीहरूको भूमिका

बक-बूस्ट टोपोलोजीहरू व्यावहारिक छन् किनभने इनपुट भोल्टेज सानो, ठूलो, वा आउटपुट भोल्टेज जस्तै हुन सक्छ जबकि 50 W भन्दा बढी आउटपुट पावर चाहिन्छ। 50 W भन्दा कम आउटपुट पावरहरूको लागि, एकल-एन्डेड प्राइमरी इन्डक्टर कन्भर्टर (SEPIC) ) एक अधिक लागत-प्रभावी विकल्प हो किनभने यसले कम घटकहरू प्रयोग गर्दछ।

बक-बूस्ट कन्भर्टरहरू बक मोडमा काम गर्छन् जब इनपुट भोल्टेज आउटपुट भोल्टेज भन्दा ठूलो हुन्छ र बूस्ट मोडमा जब इनपुट भोल्टेज आउटपुट भोल्टेज भन्दा कम हुन्छ।जब कन्भर्टरले प्रसारण क्षेत्रमा काम गरिरहेको छ जहाँ इनपुट भोल्टेज आउटपुट भोल्टेज दायरामा छ, त्यहाँ यी अवस्थाहरूसँग व्यवहार गर्नका लागि दुई अवधारणाहरू छन्: या त बक र बूस्ट चरणहरू एकै समयमा सक्रिय छन्, वा बक बीच वैकल्पिक स्विचिङ चक्रहरू। र बुस्ट चरणहरू, प्रत्येक सामान्यतया आधा सामान्य स्विचिंग आवृत्तिमा सञ्चालन हुन्छ।दोस्रो अवधारणाले आउटपुटमा सब-हार्मोनिक आवाज उत्पन्न गर्न सक्छ, जबकि आउटपुट भोल्टेज शुद्धता पारंपरिक बक वा बूस्ट अपरेशनको तुलनामा कम सटीक हुन सक्छ, तर कनवर्टर पहिलो अवधारणाको तुलनामा अधिक कुशल हुनेछ।