Чому ми годинник перетворювачів Buck?

Вибачте, якщо про це вже просили, але я не змогла легко знайти відповідь.

Отже, всім нам відома основна конструкція перетворювача доларів: ШІМ із замкнутим циклом перетворюється на фільтр низьких частот.

Але моє запитання ... Чи потрібна частина годинника? Чи може хтось зробити перетворювач долара, закривши перемикач, коли напруга на виході відповідає певному "низькому рівню", а потім відкрити комутатор, коли вихідна напруга досягне певного "високого рівня"?

Таким чином, це незамкнена петля зворотного зв’язку з гістерезисом для запобігання дзвінка.

Є багато істеричних або модифікованих істеричних перетворювачів доларів. Наприклад, подивіться на постійні перетворювачі часу DCI TI:

TPS53355

Або більш звичайний справжній істеричний перетворювач долара:

LM3485

Істеричні перетворювачі долара фактично вимагають деякої мінімальної ШОЕ у вихідних ковпачках для стабільності, тому вони, як правило, не працюють з керамічними вихідними конденсаторами. (Без певних змін.)

Також у справжньому істеричному перетворювачі (не так вже й багато при підході до COT) частота комутації не є постійною. Це може бути проблемою при невеликому навантаженні, коли частота комутації може опускатися в аудіодіапазон, викликаючи чутні хрипи або шум. Це також може спричинити перешкоди з іншими схемами на певних частотах.

Через це також важко відфільтрувати проведений шум.

Так, я насправді це зробив. Дизайн трохи складний, тому що ви повинні дуже ретельно обчислити струми, зміни напруги та час реакції компаратора. Для зменшення варіацій такі конструкції зазвичай мають обмежений діапазон вхідної напруги та фіксовану вихідну напругу.

Те, що ви описуєте, насправді є однією з форм системи "імпульс на запит", в даному випадку реалізованої з аналоговою електронікою. Імпульс на вимогу має більше пульсації, ніж те, що контролює робочий цикл ШІМ для регулювання виходу. Однак вони прості, за своєю суттю стабільні, прості в аналізі та легкі в застосуванні в програмному забезпеченні.

Я іноді використовую PIC10F202 з алгоритмом імпульсу на вимогу як недорогий перетворювач долара з великим прощенням. У багатьох випадках застосування 50 або 100 мВ пульсацій є прекрасним. Це особливо актуально, коли перемикач напруги є попереднім регулятором, що подає LDO трохи вище мінімальної вхідної напруги. Один трюк, який я багато використовую з цим видом перемикача доларів, - це використовувати транзистор PNP навколо LDO в якості компаратора, щоб визначити, коли вхід є одним падінням переходу над виходом. Це дає LDO достатньо для надійної роботи, але не стільки, щоб витрачати багато ефективності.

Часто зручно мати близько 700 мВ шорсткого живлення. Ви можете використовувати його для живлення розподілених точок використання та для живлення речей, які не потребують сильно регульованої напруги, як, наприклад, світлодіоди. Це утримує поточний попит від LDO, тому вони можуть бути невеликими і дешевими, як -от пакети SOT-23 або SOT-89 .

А ще з 80-х відома записка про застосування, знайдена в національному аркуші LM317 з гістеретичними регуляторами - це все, крім нової розробленої стратегії управління.

Такий перетворювач можливий, але його вихідна пульсація матиме дуже різні характеристики від перетворювача тактового типу.

При нормальному тактовому перетворювачі вихідна пульсація залишатиметься майже на тій же частоті при широкому діапазоні навантажень, але набирає велику величину при більшому навантаженні.

З вашим перетворювачем на основі вихідної напруги величина пульсації на виході залишатиметься приблизно однаковою незалежно від навантаження, але частота цієї пульсації визначатиметься навантаженням. Високочастотний пульсацій, як правило, набагато простіше відфільтрувати, ніж низькочастотний.

Вам також потрібно врахувати перебіг, особливо при початковому включенні живлення. Пам'ятайте у доларах, коли вимикач увімкнено, ви заряджаєте індуктор. Після вимкнення вимикача напруга буде продовжувати зростати, поки швидкість розряду індуктора не впаде нижче струму, що складається навантаженням.