3-A Synchronous Step-Down Voltage Converter Integreret kredsløb IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

Funktionen af ​​en buck-konverter er at reducere indgangsspændingen og tilpasse den til belastningen.Den grundlæggende topologi for en buck-konverter består af hovedafbryderen og en diodekontakt, der bruges under pausen.Når en MOSFET er forbundet parallelt med en kontinuitetsdiode, kaldes det en synkron buck-konverter.Effektiviteten af ​​dette buck-konverter-layout er højere end tidligere buck-konvertere på grund af den parallelle forbindelse af low-side MOSFET med Schottky-dioden.Figur 1 viser et skematisk billede af en synkron buck-konverter, som er det mest almindelige layout, der bruges i stationære og bærbare computere i dag.

2.

Grundlæggende beregningsmetode

Transistoromskifterne Q1 og Q2 er begge N-kanals effekt MOSFET'er.disse to MOSFET'er omtales normalt som high-side eller low-side switches, og low-side MOSFET er forbundet parallelt med en Schottky-diode.Disse to MOSFET'er og dioden danner konverterens hovedstrømkanal.Tabene i disse komponenter er også en vigtig del af de samlede tab.Størrelsen af ​​output-LC-filteret kan bestemmes af rippelstrømmen og rippelspændingen.Afhængigt af den særlige PWM, der anvendes i hvert enkelt tilfælde, kan tilbagekoblingsmodstandsnetværkene R1 og R2 vælges, og nogle enheder har en logisk indstillingsfunktion til indstilling af udgangsspændingen.PWM skal vælges i henhold til effektniveauet og driftsydelsen ved den ønskede frekvens, hvilket betyder, at når frekvensen øges, skal der være tilstrækkelig drevkapacitet til at drive MOSFET-portene, som udgør det mindste antal komponenter, der kræves til en standard synkron buck-konverter.

Designeren bør først kontrollere kravene, dvs. V-indgang, V-udgang og I-udgang samt driftstemperaturkravene.Disse grundlæggende krav kombineres derefter med de opnåede krav til effektflow, frekvens og fysisk størrelse.

3.

Rollen af ​​buck-boost topologier

Buck-boost-topologier er praktiske, fordi indgangsspændingen kan være mindre, større eller den samme som udgangsspændingen, mens den kræver en udgangseffekt på mere end 50 W. For udgangseffekter på mindre end 50 W, den enkelt-endede primære induktorkonverter (SEPIC) ) er en mere omkostningseffektiv mulighed, da den bruger færre komponenter.

Buck-boost-konvertere fungerer i buck-tilstand, når indgangsspændingen er større end udgangsspændingen, og i boost-tilstand, når indgangsspændingen er mindre end udgangsspændingen.Når konverteren arbejder i et transmissionsområde, hvor indgangsspændingen er i udgangsspændingsområdet, er der to koncepter til at håndtere disse situationer: enten er buck- og boost-trinene aktive på samme tid, eller omskiftningscyklusserne veksler mellem buck og boost-trin, der hver normalt arbejder ved halvdelen af ​​den normale koblingsfrekvens.Det andet koncept kan inducere sub-harmonisk støj ved udgangen, mens udgangsspændingens nøjagtighed kan være mindre præcis sammenlignet med konventionel buck- eller boost-drift, men konverteren vil være mere effektiv sammenlignet med det første koncept.