Разработка схемы с использованием преобразователя постоянного тока LT1073.

В настоящее время я разрабатываю схему для преобразования 24 В (± 30%) для питания 3,3 В IC, используемой для контроля токов. Мне нужно использовать LT1073, который имеет следующую схему.

блок-схема LT1073

Работа компонента и его приложений хорошо описаны в техническом описании . Согласно примеру схемы, я должен разместить на переключателе катушку индуктивности 100 мкГн и диод Шоттки. Насколько я понимаю, диод Шоттки необходим, чтобы блокировать разряд тока от попадания на землю, чтобы позволить току течь в нагрузку. Это верно?

Вот как должна быть подключена цепь

Рекомендация таблицы данных

По примеру мне нужно поставить дроссель 100мкГн. Но что, если это невозможно и мне нужно выбрать катушку индуктивности меньшего размера? Что мне нужно учитывать?

В техпаспорте упоминается:

Для работы в качестве эффективного элемента передачи энергии катушка индуктивности должна удовлетворять трем требованиям. Во-первых, индуктивность должна быть достаточно низкой, чтобы индуктор мог накапливать достаточную энергию в наихудших условиях минимального входного напряжения и времени включения. Индуктивность также должна быть достаточно высокой, чтобы номинальные максимальные токи LT1073 и катушки индуктивности не превышались при других наихудших условиях максимального входного напряжения и времени включения. Кроме того, сердечник индуктора должен иметь возможность накапливать требуемый поток, т. е. он не должен насыщаться.

А затем таблица данных продолжается некоторыми формулами, которые я не могу понять.

(1) Pl = (Vout + Vd - Vin)  * (IOut), where Vd is the diode drop(0.5V for IN5818 Schottky)

(2) PL = 1/2 * L * iPeak^2 *fOsc

Эти формулы вызвали несколько вопросов:

  1. Куда течет IOut?
  2. Как я могу получить fosc?

Я был бы очень признателен, если бы кто-то мог дать несколько советов или ответов на мои вопросы. Заранее спасибо!

Можете ли вы показать всю схему и ожидаемые формы сигналов?
Я добавил схему ... Я ожидаю, что от переключателя SW2 будет генерироваться напряжение 3,3 В постоянного тока. Подключив правильное отношение сопротивлений R2 к R1 в соответствии с приведенной формулой Vout = 212 мВ * (R2/R1 +1) (см. формулу в таблице данных), я смогу получить нужное мне напряжение.
24 вольта на 30% выше составляет 31,2 вольта, а на первой странице спецификации указано, что чип работает до 30 вольт, поэтому я бы беспокоился об использовании его в вашем приложении.
Абсолютное максимальное напряжение питания составляет 36 В в режиме Step-Down. я думаю все будет хорошо..

Ответы (1)

Во-первых, объяснение того, как схема работает при включении. Когда SW2 подключает индуктор к Vin, напряжение от входной стороны индуктора к выходной стороне начинает увеличиваться. В этот момент напряжение на одной стороне равно Vin-Vsw (Vsw — падение напряжения внутреннего переключающего транзистора), а на другой стороне напряжение равно Vout (ваше выходное напряжение, когда схема работает правильно). Таким образом, напряжение на катушке индуктивности равно Vin-Vsw-Vout. Поскольку напряжение на катушке индуктивности равно L*di/dt, то di/dt = (Vin-Vsw-Vout)/L. Используя аппроксимацию di/dt = (дельта i)/(дельта t), и поскольку дельта t – это время включения одного импульса (Ton), дельта i = Ton *(Vin – Vsw – Vout)/L. В прерывистом режиме (при условии, что индуктор полностью разряжается при каждом импульсе) пусковой ток равен нулю, поэтому пиковый ток равен изменению тока (дельта i). Ваша катушка индуктивности должна выдерживать этот ток без насыщения.

Мгновенная энергия в индукторе составляет 1/2*L*i^2 (в джоулях). При каждом импульсе в течение Ton (опять же в прерывистом режиме) катушка индуктивности заряжается, чтобы накопить столько энергии. Затем вся энергия сбрасывается в нагрузку. Поскольку это происходит на частоте генератора (указанной в спецификации как 19 кГц), такое количество энергии «передается» нагрузке 19 000 раз в секунду. Поскольку ватты — это джоули в секунду, мощность индуктора в прерывистом режиме равна вашему уравнению (2): PL = 1/2 * L * iPeak^2 *fOsc. Это только для прерывистого режима. Ваше уравнение (1) предназначено для повышающего режима, который не применяется в вашей схеме.

Когда переключатель выключен, ток мгновенно падает до нуля (di/dt большое и отрицательное значение), поэтому напряжение, равное L*di/dt, должно падать вниз. Однако, как только входная сторона катушки индуктивности становится достаточно отрицательной, ток начинает течь от земли через диод. Этот ток будет продолжать течь в нагрузку, при этом ток падает до тех пор, пока катушка индуктивности полностью не разрядится (прерывистый режим).

В непрерывном режиме следующее включение происходит до того, как индуктор полностью разрядится, поэтому уравнения необходимо изменить, чтобы учесть тот факт, что индуктор имеет начальный ток во время включения.

Спасибо за ваше время, чтобы написать подробное объяснение. Я также нашел объяснение того, как работает понижающий преобразователь. Но это на самом деле не ответило на мой вопрос относительно формул, приведенных в таблице данных. Я должен был сначала прочитать о понижающих преобразователях, прежде чем пытаться внедрить преобразователь постоянного тока в свой проект.