У понижающих преобразователей со 100% рабочим циклом нет падения напряжения?

В настоящее время я разрабатываю схему, которая должна иметь возможность потреблять 12-28 В постоянного тока и выводить 12 В постоянного тока при 1,5 А.

Вопрос: возможно ли это с понижающим преобразователем со 100% рабочим циклом (например, TPS54302 )? Что произойдет, если входное и выходное напряжение будут почти одинаковыми?

Если это невозможно, какие у меня есть варианты? Если допустимо падение до 1 В при входном напряжении ниже 13 В, упростит ли это задачу?

Можно ли обнаружить низкое напряжение и обойти преобразователь, если напряжение слишком низкое?

«Нет» падения напряжения потребовало бы, чтобы устройство было изготовлено исключительно из сверхпроводящих материалов, потому что это подразумевает нулевое сопротивление. Я не думаю, что еще видел объявление Нобелевского комитета об этом, поэтому я подозреваю, что с большинством устройств небольшое сопротивление по-прежнему является лучшим, что мы можем получить. Таким образом, любое практическое устройство, скорее всего, будет иметь небольшое падение напряжения. Обратите внимание, что рабочий цикл не связан с падением напряжения; Электрический обогреватель может быть рассчитан на 100%-й рабочий цикл, но при этом падает довольно много вольт.
@MichaelKjörling Я ненадолго подумал о том, чтобы поставить в вопросе «почти», но подумал, что самоочевидно, что ни в одной цепи нет падения напряжения. Действительно ли падение напряжения полностью не зависит от рабочего цикла? Не будет ли преобразователю трудно поддерживать высокое выходное напряжение под нагрузкой, если он не может включать выключатель, по крайней мере, большую часть времени? Или дело только в потребляемом токе?

Ответы (3)

Вспомните типичную конфигурацию понижающего преобразователя:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

На странице продукта указано, что рабочий цикл может составлять 100%.

Если рабочий цикл составляет %100, то МОП-транзистор (M1) не будет действовать как переключатель (поскольку он полностью включен). Вместо этого он превратится в резистор номиналом р д с − о н .

Поэтому небольшое напряжение В Д С "=" р д с − о н ⋅ я л О А Д будет падать через этот резистор. Например, согласно даташиту, сопротивление во включенном состоянии составляет 85 мР. А при токе нагрузки 3А падение напряжения будет около 270мВ. Обратите внимание, что на катушке индуктивности также будет небольшое падение напряжения из-за ее сопротивления постоянному току.

Можно ли обнаружить низкое напряжение и обойти преобразователь, если напряжение слишком низкое?

Это называется Обнаружение Браун-аута, и многие чипы на рынке имеют эту функцию. Но вместо того, чтобы шунтировать, они, как правило, отключаются, чтобы защитить преобразователь от чрезмерного потребления тока.

Это то, о чем я думал, но я не уверен, что регулирование будет стабильным, потому что инструмент проектирования, который Texas Instruments предоставляет для этих компонентов, не допускает, чтобы входное и выходное напряжения были одинаковыми, и рекомендует все более и более крупные компоненты, чем ближе значения друг к другу. Это может быть связано с тем, что, как вы сказали, всегда будет падение напряжения, и это может привести к нестабильности регулирования. Вот этого я не знаю.
Я мало что знаю о внутреннем устройстве понижающего контроллера и поэтому не знаю, что он будет делать, если выходное напряжение постоянно ниже установленного напряжения. Будет ли это просто постоянно включать транзистор?
На вашем месте я бы использовал функцию EN контроллера вместо того, чтобы беспокоиться о рабочем цикле. Например, создайте компаратор, который переводит вывод EN в низкий уровень, когда VIN ниже или равен, скажем, 12 В. Также поместите реле между контактами VIN и SW, чтобы вы также могли обойти контроллер и направить вход на выход, закоротив эти контакты, пока контакт EN удерживается низким.

Читая ваш вопрос, мне кажется, что преобразователь «понижающий-повышающий» может быть более подходящим для ваших нужд. Эти преобразователи могут генерировать фиксированное выходное напряжение с входным напряжением, которое находится в диапазоне от значительно ниже до значительно выше выходного напряжения. Ознакомьтесь с предложениями Linear Technology и Texas Instruments.

Этот метод намного проще, чем пытаться обойти понижающую цепь, чтобы обеспечить адекватную работу при напряжении около 12 вольт.

Я тоже думал об этом. Проблема в том, что эти контроллеры в т.ч. Спецификация кажется намного более сложной и дорогой, чем простые понижающие преобразователи.
Какая цена за производительность и функциональность?

Buck Boost или SEPIC — это классический подход, когда входное напряжение становится выше и ниже выходного. Есть еще один некрасивый способ - индуктор с отводом. Он обычно используется с очень высокими входными напряжениями, чтобы обеспечить хотя бы некоторый рабочий цикл. Катушка индуктивности имеет отвод, а маховик находится в отводе. Индуктор действует как понижающий автотрансформатор. Ваш случай противоположный. Вам нужно активизироваться. Узел sw от бака идет в отвод, а маховик на левый конец. Другой некрасивый вариант — сделать обратноходовой понижающий преобразователь, т. е. поставить трансформатор в качестве катушки индуктивности и сделать вторичную обмотку с немного большим числом витков. Вы даже получите изоляцию ...

У понижающих преобразователей со 100% рабочим циклом нет падения напряжения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v