широко используются в бытовой электронике для повышения и стабилизации проседания напряжения литий-ионных батарей под нагрузкой. Новым и растущим потребительским рынком является Интернет вещей (IoT), «облачная» сеть беспроводных взаимосвязанных устройств, которые часто включают аудио, видео, приложения для умного дома и носимые устройства.Тенденция к Интернету вещей в сочетании с зеленой энергией (стремление к сокращению потерь энергии и переходу к возобновляемым формам производства энергии) требует, чтобы небольшие устройства работали автономно в течение длительных периодов времени при небольшом потреблении энергии. Синхронный повышающий преобразователь MAX17222 nanoPower отвечает всем требованиям. MAX17222 предлагает входной диапазон от 400 мВ до 5,5 В, ограничение пикового тока катушки индуктивности 0,5 А и выходное напряжение, которое можно выбрать с помощью одного стандартного резистора 1%. Новый режим True Shutdown ^™ обеспечивает токи утечки в диапазоне наноампер, что делает это устройство поистине наноэнергетическим!

На рисунке 11 показаны основные элементы MAX17222 в отношении токов отключения и покоя.

Рисунок 11. MAX17222 Токи отключения и покоя

Функция True Shutdown отключает выход от входа без прямого или обратного тока, что приводит к очень низкому току утечки. Входной ток покоя (I _QINT ) для MAX17222 составляет 0,5 нА (разрешить открытие после запуска), а выходной ток покоя (I _QOUT ) составляет 300 нА.

Понижающие регуляторы

На рисунке 12 показана упрощенная версия архитектуры Maxim Quick-PWM ™.Чтобы проанализировать эту понижающую схему, мы начнем с сигнала обратной связи ниже регулирующего порога, определенного эталоном. Если ошибок прямого тока нет, то однократный таймер t _ON , который вычисляет время включения для DH, включается немедленно вместе с DH. Этот расчет t _ON основан на делении выходного напряжения на входное, что приблизительно соответствует времени включения, необходимому для поддержания фиксированной частоты переключения, определяемой константой K. Как только истечет время однократного таймера t _ON , DH выключен, а DL включен.Затем, если напряжение все еще ниже порога регулирования, DH немедленно включается. Это позволяет току индуктора быстро нарастать в соответствии с требованиями нагрузки. После достижения равновесия с нагрузкой среднее напряжение катушки индуктивности должно быть равно нулю. Поэтому мы рассчитываем:

Рисунок 12. Упрощенная блок-схема управления Maxim Quick-PWM.

t _ON × (V _IN — V _OUT ) = t _OFF × V _OUT

Перестановка:

V _OUT / (V _IN — V _OUT ) = t _ON / t _OFF

Добавление 1 к обеим сторонам и сбор терминов:

V _OUT / V _IN = t _ON / (t _ON + t _OFF )

Поскольку коэффициент заполнения равен D:

t _ВКЛ / (t _ВКЛ + t _ВЫКЛ ) = D

Для понижающей схемы:

D = V _ВЫХ / V _IN

Запатентованный компанией Maxim метод управления Quick-PWM имеет некоторые преимущества перед PWM.Управление Quick-PWM генерирует новый цикл, когда выходное напряжение падает ниже порога регулирования. Следовательно, тяжелые переходные процессы вынуждают выходную мощность падать, немедленно запуская новый цикл. Это действие приводит к ответу на скачок нагрузки 100 нс. Также важно отметить, что в отличие от понижающей схемы на рисунке 1, на рисунке 12 для разрядного тракта вместо диода используется полевой МОП-транзистор (Q2). Такая конструкция снижает потери, связанные с падением диода; сопротивление в открытом состоянии канала MOSFET удваивается как измерение тока.Поскольку для стимулирования схемы к переключению требуются пульсации выходного напряжения, для поддержания стабильности требуется конденсатор выходного фильтра с некоторым ESR. Архитектура Quick-PWM также может быстро реагировать на изменения линейного входа, напрямую подавая сигнал входного напряжения на вычислитель времени включения. Другие методы должны ждать, пока выходное напряжение не упадет или не взлетит, прежде чем предпринимать какие-либо действия, а это часто бывает слишком поздно.

Контроллер понижающего блока питания памяти DDR

Практическое применение Quick-PWM можно найти в Рис. 13 .MAX8632 — это встроенный блок питания памяти DDR. Наряду с понижающей схемой Quick-PWM (VDDQ), MAX8632 объединяет высокоскоростной линейный стабилизатор (VTT) для управления переходными процессами шины, присутствующими в системах памяти DDR. Линейный регулятор имеет определенные преимущества перед переключателями: линейные регуляторы не имеют индуктора для ограничения скорости нарастания тока, поэтому очень быстрая скорость нарастания тока может обслуживать переходные процессы нагрузки. Для более медленных схем потребуются конденсаторы большой емкости для обеспечения тока нагрузки до тех пор, пока источник питания не сможет нарастить ток для обслуживания нагрузки.

Более подробное изображение (PDF, 76kB)
Рис. 13. MAX8632 использует архитектуру Quick-PWM от Maxim и линейный регулятор для обеспечения полной системы питания DDR. Устройство может использоваться как основной графический процессор или как стандартный источник питания базовой логики.

Эффективность

Один из самых больших факторов потерь мощности для коммутаторов — это выпрямительный диод. Рассеиваемая мощность — это просто прямое падение напряжения, умноженное на ток, проходящий через него.Обратное восстановление кремниевых диодов также может привести к потерям. Эти потери мощности снижают общую эффективность и требуют управления температурой в виде радиатора или вентилятора.

Чтобы свести к минимуму эти потери, в импульсных регуляторах можно использовать диоды Шоттки, которые имеют относительно низкое падение прямого напряжения и хорошее обратное восстановление. Однако для максимальной эффективности вы можете использовать переключатель MOSFET вместо диода. Эта конструкция известна как «синхронный выпрямитель» (см. рисунки, 12, 13 и 14, ).Выключатель синхронного выпрямителя разомкнут, когда главный выключатель замкнут, и то же самое верно и наоборот. Для предотвращения перекрестной проводимости (и верхний, и нижний переключатели включены одновременно) схема переключения должна быть прерывистой перед включением. Из-за этого диод по-прежнему должен работать в течение интервала между размыканием главного переключателя и замыканием переключателя синхронного выпрямителя (мертвое время). Когда полевой МОП-транзистор используется в качестве синхронного переключателя, ток обычно течет в обратном направлении (исток — сток), и это позволяет встроенному внутреннему диоду проводить ток в течение мертвого времени.Когда переключатель синхронного выпрямителя замыкается, ток течет через канал MOSFET. Из-за очень низкого сопротивления канала для силовых полевых МОП-транзисторов стандартное прямое падение выпрямительного диода может быть уменьшено до нескольких милливольт. Синхронное выпрямление может обеспечить КПД значительно выше 90%.

Рисунок 14. Синхронное выпрямление для понижающей цепи. Обратите внимание на встроенный диод в корпусе MOSFET.

Режим пропуска повышает эффективность легкой нагрузки

Функцией, предлагаемой во многих современных контроллерах переключения, является режим пропуска.Режим пропуска позволяет регулятору пропускать циклы, когда они не нужны, что значительно повышает эффективность при малых нагрузках. Для стандартной понижающей схемы (рис. 1) с выпрямительным диодом отказ от инициирования нового цикла просто позволяет току индуктора или энергии индуктора разрядиться до нуля. В этот момент диод блокирует любой обратный ток через индуктивность, и напряжение на катушке индуктивности падает до нуля. Это называется «прерывистый режим» и показан на рис. 15 . В режиме пропуска новый цикл запускается, когда выходное напряжение падает ниже порога регулирования.В режиме пропуска и прерывистой работе частота коммутации пропорциональна току нагрузки. С синхронным выпрямителем, к сожалению, несколько сложнее. Это связано с тем, что ток катушки индуктивности может измениться в переключателе MOSFET, если затвор остается включенным. MAX8632 включает в себя компаратор, который определяет, когда ток через катушку индуктивности меняет направление, и размыкает переключатель, позволяя внутреннему диоду полевого МОП-транзистора блокировать обратный ток.

Рисунок 15.В прерывистом режиме индуктор полностью разряжается, а затем напряжение на индукторе остается на нуле.

Рисунок 16 показывает, что режим пропуска обеспечивает повышенную эффективность при малой нагрузке, но за счет шума, поскольку частота переключения не фиксирована. Техника управления с принудительной ШИМ поддерживает постоянную частоту переключения и изменяет отношение цикла заряда к циклу разряда при изменении рабочих параметров. Поскольку частота переключения фиксирована, спектр шума относительно узок, что позволяет использовать простые методы фильтрации нижних частот или режекторного фильтра для значительного снижения напряжения пульсаций от пика к пику.Поскольку шум может быть помещен в менее чувствительную полосу частот, ШИМ популярен в телекоммуникациях и других приложениях, где шумовые помехи являются проблемой.

Рисунок 16. Эффективность с режимом пропуска и без него.

Понижающий преобразователь точки нагрузки высокой мощности

Переключатели питания MOSFET теперь интегрированы с контроллерами, образуя однокристальные решения, такие как схема MAX1945, показанная на , рис. 17, . У этого чипа есть металлическая заглушка на нижней стороне, которая отводит тепло от кристалла, поэтому 28-контактный корпус TSSOP может рассеивать более 1 Вт, позволяя схеме подавать более 10 Вт на свою нагрузку.При частоте коммутации 1 МГц размер выходной катушки индуктивности и конденсаторов фильтра можно уменьшить, что дополнительно сэкономит ценное пространство и количество компонентов. По мере того, как технологии переключения мощности MOSFET продолжают совершенствоваться, производительность в режиме переключения будет расти, что еще больше снизит стоимость, размер и проблемы управления температурным режимом.

Рис. 17. MAX1945 — это внутреннее устройство переключения на 6 А с уменьшенным количеством деталей и небольшой занимаемой площадью для экономии места на плате.

Понижающий преобразователь POL с низким энергопотреблением

Высокоэффективные понижающие (понижающие) преобразователи MAX1836 / MAX1837 имеют предустановку 3.Выходное напряжение 3 В или 5 В при напряжении питания до 24 В. Используя внешние резисторы обратной связи, выходное напряжение можно регулировать от 1,25 В до VIN. Внутренний переключающийся полевой МОП-транзистор с ограничением тока обеспечивает ток нагрузки до 125 мА (MAX1836) или 250 мА (MAX1837). Уникальная схема управления с ограничением тока, работающая с рабочими циклами до 100%, сводит к минимуму падение напряжения (120 мВ при 100 мА). Кроме того, эта схема управления снижает ток питания при легких нагрузках до 12 мкА. Высокие частоты переключения позволяют использовать крошечные катушки индуктивности и выходные конденсаторы для поверхностного монтажа.Понижающие преобразователи MAX1836 / MAX1837 с внутренними переключаемыми полевыми МОП-транзисторами доступны в 6-контактных корпусах SOT23 и 3 мм x 3 мм TDFN, что делает их идеальными для недорогих, маломощных и компактных приложений.

Понижающий преобразователь nanoPower

MAX3864xA / B — это семейство nanoPower сверхмалых понижающих (понижающих) DC-DC преобразователей 330 нА, работающих от 1,8 В до 5,5 В на входе и поддерживающих токи нагрузки до 175 мА, 350 мА, 700 мА с повышенным пиковым КПД. до 96%. В выключенном состоянии ток выключения составляет всего 5 нА.Устройства обеспечивают сверхнизкий ток покоя, малый общий размер решения и высокую эффективность во всем диапазоне нагрузок. MAX3864xA / B идеально подходят для аккумуляторных приложений, где длительное время автономной работы является обязательным. Семейство MAX3864xA / B использует уникальную схему управления, которая обеспечивает сверхнизкий ток покоя и высокую эффективность в широком диапазоне выходного тока. Устройства MAX3864xA / B предлагаются в компактном 6-контактном корпусе (WLP) размером 1,42 x 0,89 мм (2 x 3 выступа, шаг 0,4 мм), а также в 6-выводном корпусе μDFN размером 2 x 2 мм. .

Сводка

Хотя методы переключения сложнее реализовать, схемы переключения почти полностью заменили линейные источники питания в широком диапазоне портативных и стационарных конструкций. Это связано с тем, что схемы переключения обеспечивают более высокую эффективность, меньшие размеры компонентов и меньше проблем с терморегулированием.

Как успешно применять понижающие (понижающие) стабилизаторы постоянного тока

Смартфоны, планшеты, цифровые камеры, навигационные системы, медицинское оборудование и другие маломощные портативные устройства часто содержат несколько интегральных схем, изготовленных с использованием различных полупроводниковых процессов.Для этих устройств обычно требуется несколько независимых напряжений питания, каждое из которых обычно отличается от напряжения, подаваемого батареей или внешним источником питания переменного тока в постоянный.

На рис. 1 показана типичная система с низким энергопотреблением, работающая от литий-ионной батареи. Полезный выход батареи варьируется от 3 В до 4,2 В, в то время как микросхемы требуют 0,8 В, 1,8 В, 2,5 В и 2,8 В. Простой способ снизить напряжение батареи до более низкого постоянного напряжения — использовать с малым падением напряжения. регулятор (LDO). К сожалению, мощность, не переданная нагрузке, теряется в виде тепла, что делает LDO неэффективными, когда V _IN намного больше, чем V _OUT .Популярная альтернатива, переключающий преобразователь , попеременно накапливает энергию в магнитном поле индуктора и передает энергию нагрузке с другим напряжением. Сниженные потери делают его лучшим выбором для обеспечения высокой эффективности. Понижающие преобразователи Buck или , покрытые здесь, обеспечивают более низкое напряжение. Преобразователи Boost или повышающие — которые будут рассмотрены в следующей статье — обеспечивают более высокое выходное напряжение. Переключающие преобразователи, которые включают в себя внутренние полевые транзисторы в качестве переключателей, называются переключающими регуляторами , а устройства, требующие внешних полевых транзисторов, называются переключающими контроллерами .В большинстве систем с низким энергопотреблением используются как LDO, так и переключающие преобразователи для достижения целей по стоимости и производительности.

состоят из двух переключателей, двух конденсаторов и катушки индуктивности, как показано на рис. 2. Неперекрывающиеся приводы переключателей обеспечивают включение только одного переключателя, чтобы избежать нежелательного «проскока» тока. В фазе 1 переключатель B разомкнут, а переключатель A замкнут. Индуктор подключен к V _IN , поэтому ток течет от V _IN к нагрузке.Ток увеличивается из-за положительного напряжения на катушке индуктивности. На этапе 2 переключатель A разомкнут, а переключатель B замкнут. Индуктор подключен к земле, поэтому ток течет от земли к нагрузке. Ток уменьшается из-за отрицательного напряжения на катушке индуктивности, и энергия, накопленная в катушке индуктивности, разряжается в нагрузку.

Обратите внимание, что работа импульсного регулятора может быть непрерывной или прерывистой. При работе в режиме непрерывной проводимости (CCM) ток индуктора никогда не падает до нуля; при работе в режиме с прерывистой проводимостью (DCM) ток индуктора может упасть до нуля.Понижающие преобразователи малой мощности редко работают в DCM. Пульсация тока , показанная как ΔI _L на Рисунке 2, обычно рассчитана на от 20% до 50% номинального тока нагрузки.

На рисунке 3 переключатель A и переключатель B были реализованы с переключателями PFET и NFET соответственно, чтобы создать синхронный понижающий стабилизатор. Термин синхронный указывает, что полевой транзистор используется в качестве нижнего переключателя. Понижающие регуляторы, в которых вместо нижнего переключателя используется диод Шоттки, считаются асинхронными (или несинхронными).Для работы с малой мощностью синхронные понижающие стабилизаторы более эффективны, потому что полевой транзистор имеет меньшее падение напряжения, чем диод Шоттки. Однако эффективность синхронного преобразователя при небольшой нагрузке будет снижена, если нижний полевой транзистор не будет освобожден, когда ток катушки индуктивности достигнет нуля, а дополнительная схема управления увеличивает сложность и стоимость ИС.

Сегодняшние маломощные синхронные понижающие стабилизаторы используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) в качестве основного режима работы.ШИМ поддерживает постоянную частоту и изменяет ширину импульса ( t _ON ) для регулировки выходного напряжения. Средняя передаваемая мощность пропорциональна рабочему циклу, D , что делает это эффективным способом подачи питания на нагрузку.

Переключатели на полевых транзисторах управляются широтно-импульсным контроллером, который использует обратную связь по напряжению или току в контуре управления для регулирования выходного напряжения в ответ на изменения нагрузки. Понижающие преобразователи с низким энергопотреблением обычно работают в диапазоне от 1 МГц до 6 МГц.Более высокие частоты переключения позволяют использовать катушки индуктивности меньшего размера, но эффективность снижается примерно на 2% при каждом удвоении частоты переключения.

ШИМ-режим не всегда улучшает эффективность системы при малых нагрузках. Рассмотрим, например, схему питания видеокарты. По мере изменения видеоконтента изменяется и ток нагрузки понижающего преобразователя, управляющего графическим процессором. Непрерывная работа с ШИМ может работать с широким диапазоном токов нагрузки, но эффективность быстро падает при малых нагрузках, поскольку мощность, требуемая регулятором, потребляет больший процент от общей мощности, подаваемой на нагрузку.Для портативных устройств понижающие стабилизаторы включают дополнительные методы энергосбережения, такие как частотно-импульсная модуляция (ЧИМ), пропуск импульсов или их комбинация.

Analog Devices определяет эффективную работу при малой нагрузке как в режиме энергосбережения (PSM). При входе в режим энергосбережения смещение, индуцированное на уровне регулирования ШИМ, вызывает повышение выходного напряжения до тех пор, пока оно не достигнет примерно 1,5% от уровня регулирования ШИМ, после чего работа ШИМ отключается: оба переключателя питания выключены, и переход в режим ожидания .C _OUT может разряжаться до тех пор, пока V _OUT не упадет до регулируемого напряжения PWM. Затем устройство приводит в действие катушку индуктивности, в результате чего V _OUT снова поднимается до верхнего порога. Этот процесс повторяется до тех пор, пока ток нагрузки ниже порогового значения тока энергосбережения.

ADP2138 — это компактный понижающий преобразователь постоянного тока на 800 мА, 3 МГц. На рисунке 4 показана типичная схема приложения. На рисунке 5 показано повышение эффективности между принудительной ШИМ и автоматической работой ШИМ / PSM.Из-за переменной частоты помехи PSM может быть трудно отфильтровать, поэтому многие понижающие регуляторы включают в себя вывод MODE (показанный на рисунке 4), который позволяет пользователю принудительно использовать непрерывную работу PWM или разрешать автоматическую работу PWM / PSM. Вывод MODE может быть подключен как для рабочего режима, так и для динамического переключения при необходимости для экономии энергии.

Понижающие регуляторы повышают эффективность

Повышенная эффективность позволяет увеличить время работы аккумулятора перед заменой или подзарядкой, что очень желательно в новых конструкциях портативных устройств.Например, литий-ионная аккумуляторная батарея может управлять нагрузкой 500 мА при 0,8 В с использованием LDO ADP125, как показано на рисунке 6. КПД LDO, В _OUT / V _IN × 100%, или 0,8 / 4.2, составляет всего 19%. LDO не могут хранить неиспользованную энергию, поэтому 81% (1,7 Вт) мощности, не переданной нагрузке, рассеивается в виде тепла внутри LDO, что может привести к быстрому нагреву портативного устройства. Импульсный стабилизатор ADP2138, обеспечивающий эффективность работы 82% при входном напряжении 4,2 В и выходном напряжении 0,8 В, обеспечивает более чем четырехкратный КПД и снижает превышение температуры портативного устройства.Такие существенные улучшения в эффективности системы привели к тому, что большое количество импульсных регуляторов было разработано в портативных устройствах.

Ключевые характеристики и определения понижающего преобразователя

Диапазон входного напряжения: Диапазон входного напряжения понижающего преобразователя определяет минимальное используемое входное напряжение питания. В технических характеристиках может быть указан широкий диапазон входного напряжения, но для эффективной работы V _IN должно быть больше, чем V _OUT .Например, для регулируемого выходного напряжения 3,3 В требуется входное напряжение выше 3,8 В.

Ток заземления или покоя: I _Q — это постоянный ток смещения, не подаваемый на нагрузку. Устройства с более низким значением I _Q обеспечивают более высокий КПД. Тем не менее, I _Q может быть задан для многих условий, включая отключение , нулевую нагрузку, работу с ЧИМ или работу с ШИМ, поэтому лучше всего посмотреть на фактические данные эффективности работы при определенных рабочих напряжениях и токах нагрузки, чтобы определить лучший понижающий регулятор для приложения.

Ток выключения: Входной ток, потребляемый, когда разрешающий вывод установлен на с . Этот ток, обычно значительно ниже 1 мкА для маломощных понижающих стабилизаторов, важен в течение длительного времени ожидания от батареи, когда портативное устройство находится в спящем режиме.

Точность выходного напряжения: Понижающие преобразователи Analog Devices разработаны для обеспечения высокой точности выходного напряжения. Устройства с фиксированным выходом имеют заводскую настройку лучше, чем ± 2% при 25 ° C. Точность выходного напряжения указана для диапазонов рабочей температуры, входного напряжения и тока нагрузки, а погрешности наихудшего случая составляют ± x %.

Регулировка линии: Регулировка линии — это изменение выходного напряжения, вызванное изменением входного напряжения при номинальной нагрузке.

Регулировка нагрузки: Регулировка нагрузки — это изменение выходного напряжения для изменения выходного тока. Большинство понижающих стабилизаторов могут поддерживать выходное напряжение практически постоянным при медленном изменении тока нагрузки.

Переходные процессы нагрузки: Переходные ошибки могут возникать, когда ток нагрузки быстро меняется с низкого на высокий, вызывая переключение режима между ЧИМ и ШИМ или с ШИМ на работу с ЧИМ.Переходные процессы нагрузки не всегда указываются, но в большинстве таблиц данных есть графики переходных характеристик нагрузки при различных условиях эксплуатации.

Ограничение по току: Понижающие регуляторы, такие как ADP2138, включают схему защиты для ограничения количества положительного тока, протекающего через переключатель PFET и синхронный выпрямитель. Положительный контроль тока ограничивает количество тока, который может течь от входа к выходу. Ограничение отрицательного тока предотвращает изменение направления тока индуктора и его утечку из нагрузки.

Плавный пуск: Для понижающих стабилизаторов важно иметь внутреннюю функцию плавного пуска, которая регулирует выходное напряжение при запуске для ограничения пускового тока. Это предотвращает падение входного напряжения от батареи или источника питания с высоким сопротивлением, когда он подключен к входу преобразователя. После того, как устройство включено , внутренняя схема начинает цикл включения питания.

Время запуска: Время запуска — это время между нарастающим фронтом разрешающего сигнала и достижением V _OUT 90% своего номинального значения.Этот тест обычно выполняется при подаче напряжения V _IN и переключении разрешающего контакта с на на на . В случаях, когда разрешение подключено к V _IN , когда V _IN переключается с на на на , время запуска может существенно увеличиться, поскольку для стабилизации контура управления требуется время. Время запуска понижающего регулятора важно для приложений, где регулятор часто включается и выключается для экономии энергии в портативных системах.

Тепловое отключение (TSD): Если температура перехода поднимается выше указанного предела, цепь теплового отключения отключает регулятор. Экстремальные температуры перехода могут быть результатом работы при сильном токе, плохого охлаждения печатной платы или высокой температуры окружающей среды. В схему защиты включен гистерезис для предотвращения возврата к нормальному режиму работы до тех пор, пока температура на кристалле не упадет ниже заданного предела.

100% рабочий цикл Работа: При падении V _IN или увеличении I _LOAD понижающий стабилизатор достигает предела, при котором переключатель PFET находится во включенном 100% времени, а V _OUT падает ниже желаемое выходное напряжение.При этом пределе ADP2138 плавно переходит в режим, в котором переключатель PFET остается включенным 100% времени. При изменении входных условий устройство немедленно перезапускает ШИМ-регулирование без превышения V _OUT .

Разрядный выключатель : В некоторых системах, если нагрузка очень мала, выход понижающего регулятора может оставаться высоким в течение некоторого времени после того, как система перейдет в спящий режим . Затем, если система запускает последовательность включения питания до того, как выходное напряжение разряжается, система может заблокироваться или устройства могут быть повреждены.В понижающем стабилизаторе ADP2139 используется встроенный переключаемый резистор (обычно 100 Ом) для разряда выходного сигнала, когда на разрешающем выводе устанавливается низкий уровень или когда устройство переходит в режим блокировки пониженного напряжения или теплового отключения.

Блокировка при пониженном напряжении: Блокировка при пониженном напряжении (UVLO) обеспечивает подачу напряжения на нагрузку только тогда, когда входное напряжение системы превышает указанный порог. UVLO важен, потому что он позволяет устройству включаться только тогда, когда входное напряжение находится на уровне или выше значения, необходимого для стабильной работы.

Заключение

развеивают миф о конструкции импульсных преобразователей постоянного тока. Analog Devices предлагает семейство высокоинтегрированных понижающих стабилизаторов, которые прочны, просты в использовании и экономичны — и требуют минимального количества внешних компонентов для достижения высокой эффективности работы. Разработчики систем могут использовать проектные расчеты, представленные в разделе «Приложения» спецификации, или использовать инструмент проектирования ADIsimPower ^™ . Руководства по выбору, спецификации и указания по применению понижающих стабилизаторов Analog Devices можно найти на сайте www.analog.com/en/power-management/products/index.html. За дополнительной информацией обращайтесь к разработчику приложений Analog Devices.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Синхронные понижающие преобразователи постоянного тока с частотой 3 МГц управляют нагрузкой 800 мА

Понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный ток ADP2138 и ADP2139 оптимизированы для использования в беспроводных телефонах, персональных медиаплеерах, цифровых камерах и других портативных устройствах. Они могут работать в режиме принудительной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для минимальной пульсации или могут автоматически переключаться между режимом ШИМ и режимом энергосбережения для максимального повышения эффективности при малых нагрузках.Диапазон входного напряжения от 2,3 В до 5,5 В позволяет использовать стандартные источники питания, включая литиевые, щелочные и никель-металлгидридные элементы и батареи. Доступны несколько вариантов фиксированного выходного напряжения от 0,8 В до 3,3 В с нагрузочной способностью 800 мА и точностью 2%. Внутренний выключатель питания и синхронный выпрямитель повышают эффективность и сводят к минимуму количество внешних компонентов. ADP2139, показанный на рисунке A, добавляет внутренний переключатель разряда. Доступные в компактных корпусах WLCSP размером 1 мм × 1,5 мм с 6 шариками, ADP2138 и ADP2139 имеют диапазон температур от –40 ° C до + 125 ° C и цену 0 долларов США.90 в 1000-х гг.

использованная литература

( Информацию обо всех компонентах ADI можно найти на сайте www.analog.com. )

Ленк, Джон Д. Упрощенная конструкция импульсных источников питания . Эльзевир. 1996. ISBN 13: 978-0-7506-9821-4.

Мараско, К. «Как успешно применять регуляторы с малым выпадением». Аналоговый диалог . Volume 43, Number 3. 2009.

microBUCK — Регулятор напряжения | ИС питания

Понижающий регулятор, переключение, регулируемое выходное напряжение, 0,5 A

Понижающий импульсный регулятор разработан для минимизации количества внешних компонентов и упрощения конструкции источника питания. Стандартные серии индукторов, оптимизированные для использования с LM2574, предлагаются несколькими различными производителями индукторов.

Поскольку преобразователь LM2574 является импульсным источником питания, его эффективность значительно выше по сравнению с популярными трехконтактными линейными регуляторами, особенно с более высокими входными напряжениями.Во многих случаях мощность, рассеиваемая регулятором LM2574, настолько мала, что радиатор не требуется или его размер может быть значительно уменьшен.

Характеристики LM2574 включают гарантированный допуск 4% по выходному напряжению в пределах указанных входных напряжений и условий выходной нагрузки и +/- 10% по частоте генератора (+/- 2% от 0C до 125C). Включено внешнее отключение с номинальным током в режиме ожидания 80 мкА. Выходной переключатель включает в себя пошаговое ограничение тока, а также тепловое отключение для полной защиты в условиях неисправности.

Не стоит недооценивать многофазный понижающий стабилизатор напряжения

уже давно являются предпочтительной электронной рабочей лошадкой для преобразования постоянного тока в постоянный благодаря своей высокой эффективности.Только в понижающем режиме ток направляется на выход в течение всего цикла. Более высокая подача тока на выход за цикл делает понижающий преобразователь наиболее эффективной архитектурой. Как один из многих примеров, современные микропроцессоры, от тех, что используются в мощных блейд-серверах до смартфонов, работают с очень низким входным напряжением, что делает понижающий преобразователь необходимым источником питания. По мере того, как эти приложения становятся все сложнее, источник питания должен увеличивать подачу мощности, одновременно повышая эффективность, чтобы снизить тепловые потери.Соответственно, понижающий преобразователь превратился из несинхронного в синхронное переключение и из однофазного устройства, которое подает ток в несколько сотен миллиампер, в многофазное устройство, которое может успешно передавать ток от десятков до сотен ампер. На рисунке 1 показан современный четырехфазный понижающий преобразователь с чередованием, питающий чип ядра процессора для смартфонов и планшетов.

Рисунок 1 . Схема многофазной печатной платы с чередованием

Архитектура двухфазного понижающего преобразователя с чередованием

Для простоты мы сосредоточим наше обсуждение на архитектуре синхронного понижающего преобразователя с двухфазным перемежением (рис. 2).

Рисунок 2 . Схема двухфазного понижающего преобразователя

Две чередующиеся фазы обеспечивают пульсацию тока и, следовательно, снижение пульсации напряжения. Низкий общий ток пульсаций достигается при относительно низкой фазовой частоте работы. В качестве примера на рисунке 3 показано, что два тока пульсаций, сдвинутые по фазе на 180 ° при коэффициенте заполнения 33%, приводят к суммарному току пульсаций с половиной амплитуды одиночной фазы на удвоенной частоте. Более низкие пульсации выходного тока и напряжения на более высокой частоте означают, что на выходе требуется меньше конденсаторов, что приводит к уменьшению спецификации.

Рисунок 3 . Иллюстрация уменьшения пульсаций двухфазного тока в зависимости от времени

Двухфазная архитектура также требует меньшего количества входных конденсаторов. Полный входной ток является суммой двух токов в противофазе (I _IN1 и I _IN2 на Рисунке 4). Здесь распределение общего входного тока по времени снижает общее среднеквадратичное значение входного тока по сравнению с однофазным режимом работы, что позволяет использовать меньший фильтр пульсаций входного тока.

Рисунок 4 .Иллюстрация двухфазных выходных токов пульсаций и входных токов в зависимости от времени

Кроме того, как показано на рисунке 5, двухфазный (2Φ, показан красным) более эффективен, чем однофазный (1Φ, показан синим), когда две схемы работают на одной и той же выходной частоте пульсаций. Однофазный, работая с частотой переключения, вдвое превышающей частоту переключения (f _SW ), чем двухфазный, также может обеспечить высокую частоту и низкие пульсации тока, но с более высокими коммутационными потерями. Две схемы имеют равное количество переходов в течение одного периода, но двухфазный преобразователь потребляет половину тока однофазного преобразователя (в два раза большей продолжительности), тем самым уменьшая коммутационные потери.

Рисунок 5 . Иллюстрация зависимости двухфазного тока от времени однофазного тока

Еще одним большим преимуществом двухфазного преобразователя является быстрая реакция на переходные процессы и снижение выбросов / провалов напряжения во время скачков нагрузки. Благодаря половинному току на фазу, уменьшенной амплитуде пульсаций тока и удвоенной частоте пульсаций частота переключения фаз теперь может быть увеличена, чтобы еще больше уменьшить размер компонента и увеличить полосу пропускания замкнутого контура преобразователя, не сталкиваясь с тепловыми ограничениями.

Наконец, когда общий ток нагрузки увеличивается, размер пассивных компонентов увеличивается. При высоких нагрузках индуктор однофазного понижающего преобразователя может быть громоздким и неэффективным. Многофазный режим снижает ток в каждой фазе, что обеспечивает оптимальный подбор пассивных компонентов.

В качестве примера MAX77812 представляет собой конфигурируемый, однофазный, четырехфазный, четырехфазный, сильноточный понижающий (понижающий) преобразователь на 20 А. Разработчикам систем доступен богатый ассортимент многофазных понижающих преобразователей с чередованием.

Почему спаренная катушка индуктивности идеальна для сильноточных приложений

В приложениях с очень сильным током, где важно выжать последний процент КПД, есть еще одна карта, которую можно сыграть: связанный индуктор, в котором индукторы намотаны вокруг общего магнитного сердечника. В двухфазной катушке индуктивности (рис. 6) ориентация обмотки такова, что магнитный поток компенсируется, что в идеале приводит к трансформатору с нулевой индуктивностью рассеяния L _K и бесконечной индуктивностью намагничивания.На практике мы получаем очень низкую индуктивность на обмотку (Lk) по сравнению с несвязанным случаем.

Рисунок 6 . Схема модели и работы двухфазного индуктора

Запишем уравнения сети с SW ₁ и SW ₄ на. Идеальный трансформатор 1: 1 обеспечивает равные напряжения на обмотках V _W и равные падения напряжения V _LK на индуктивностях. Для верхней ветви имеем:

V _IN = V _W + V _LK + V _OUT

А для нижней ветви:

В _Вт = В _ВЫХ + В _LK

из которых:

В _ВХОД = 2 В _ВЫХ + 2 В _LK

Где:

В _ВЫХ + V _LK = V _Y

Отсюда:

V _Y = V _IN /2

А:

V _LK = V _IN /2 -V _OUT

А именно, напряжение V _LK на каждой индуктивности меньше половины входного напряжения! Это меньше половины значения для случая несвязанной катушки индуктивности.При равных индуктивностях связанный индуктор будет развивать менее половины пульсационного тока по сравнению с двумя несвязанными индукторами, что приведет к меньшему BOM и более высокому КПД. В качестве альтернативы, работа с более низкой индуктивностью улучшает BOM и переходную характеристику.

Сводка

Понижающий стабилизатор напряжения — это рабочая лошадка для низковольтного преобразования постоянного тока в постоянный, обеспечивающая базовое питание приложений от серверов до смартфонов. Он эволюционировал от несинхронного к синхронному, от однофазного к многофазному, а в последнее время — от несвязанных к связанным индукторам, поддерживая темпы своей сложной нагрузки и обеспечивая ее дальнейшее развитие.Изначально этот блог появился в блоге компании Maxim Integrated.

Рено Россетти

Использование понижающего / повышающего преобразования инвертирующего регулятора

Понижающие («понижающие») импульсные преобразователи (или регуляторы) напряжения популярны для продуктов с батарейным питанием, поскольку они эффективны в широком диапазоне напряжений и нагрузок и относительно просты.Однако, когда напряжение батареи падает ниже требуемой выходной мощности, регулятор перестает работать. Это может быть недостатком портативных устройств, поскольку после «отключения» источника питания в аккумуляторе часто остается неиспользованная емкость, которую в противном случае можно было бы использовать для увеличения времени работы.

Популярным решением для устранения неиспользуемой емкости батареи является понижающий / повышающий («понижающий / повышающий») импульсный стабилизатор или альтернативная топология, такая как несимметричный первичный преобразователь индуктивности (SEPIC).(См. Статью TechZone « The SEPIC Option for Battery-Power Management ».) Эти типы источников питания автоматически переключаются на повышенную конфигурацию, когда выходная мощность батареи падает ниже желаемой выходной мощности блока питания; но понижающие / повышающие устройства относительно дороги, схема более сложная, а блок питания занимает больше места на плате.

Однако есть менее известный вариант импульсного источника питания, который максимизирует емкость аккумулятора в портативном продукте, но при этом простой и недорогой: импульсный инвертирующий стабилизатор.Обычно они используются для преобразования положительного входного напряжения в (более низкий) отрицательный выход, но также могут использоваться для преобразования переменного положительного входного сигнала в более низкий или более высокий отрицательный выход.

В этой статье описывается функция импульсного инвертирующего регулятора и его применение, а затем описывается топология, в которой устройство используется для регулирования переменного входного напряжения в качестве альтернативы традиционному понижающему / повышающему стабилизатору.

Анатомия инвертирующего регулятора

На рис. 1 показана упрощенная схема импульсного инвертирующего регулятора.Регулятор содержит контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ), управляющий полевым транзистором на основе металлооксидного полупроводника (MOSFET), подключенным к катушке индуктивности. Индуктор действует как резервуар энергии, обеспечивая питание, когда MOSFET-накопитель выключается.

Рисунок 1: Упрощенная схема импульсного инвертирующего регулятора напряжения. (Любезно предоставлено Linear Technology)

На рисунках 2 (a) и 2 (b) показаны эквивалентные схемы, иллюстрирующие, что происходит во время работы схемы, показанной на рисунке 1.Когда транзистор (Q) включен (рис. 2 (а)), диод (D) смещен в обратном направлении, и ток в катушке индуктивности (L) увеличивается. Когда Q выключен (рис. 2 (b)), L меняет полярность, D становится смещенным в прямом направлении, и ток течет от L к нагрузке и конденсатору (C). Напряжение на C и нагрузке отрицательное по отношению к заземлению системы. На рисунке 3 показана временная диаграмма схемы.

Рисунки 2 (a) слева и 2 (b): Эквивалентные схемы, иллюстрирующие работу импульсного инвертирующего регулятора.(Любезно предоставлено Linear Technology)

Рисунок 3: Временная диаграмма импульсного инвертирующего регулятора. (Любезно предоставлено Linear Technology)

В _MAX — максимальное напряжение на Q и D (рисунки 2 (a) и 2 (b)), где:

Максимальный ток I _MAX через Q, L и D может быть получен с помощью следующих уравнений, предполагая режим непрерывной проводимости:

Где t — период переключения ¹ .

Инверторы в понижающих / повышающих приложениях

Импульсный инвертирующий стабилизатор пользуется популярностью среди инженеров в области применения, в том числе двусторонних датчиков и усилителей звука. Однако современное поколение высоковольтных синхронных инвертирующих стабилизаторов находит второе применение в качестве альтернативы традиционным схемам понижающего / повышающего напряжения, SEPIC и обратноходовой топологии для понижающего / повышающего режима.

Инвертирующий регулятор может использоваться для преобразования (иногда в широких пределах) изменяющегося положительного входа в более низкий или более высокий отрицательный выход, обеспечивая более простую (обычно с использованием одного индуктора) и менее дорогостоящую альтернативу более устоявшимся конструкциям понижающего / повышающего источника питания. .

Существует широкий выбор контроллеров переключения постоянного тока в постоянный, на которых может быть основана схема инвертирующего регулятора напряжения. Например, на рисунке 4 показан преобразователь постоянного тока LTC3863 Linear Technology в типичном понижающем / повышающем приложении. LTC3863 оптимизирован для автомобильного и промышленного применения. Микросхема управляет P-канальным силовым полевым МОП-транзистором для генерации отрицательного выходного сигнала и требует всего лишь одного индуктора для завершения цепи. Выходные напряжения от –0,4 до –150 В возможны с более высокими напряжениями, ограниченными только номиналом внешних компонентов.LTC3863 обеспечивает отличную эффективность при малой нагрузке, потребляя ток покоя всего 70 мкА. Частоту переключения можно запрограммировать от 50 до 850 кГц.

При использовании в качестве контроллера для P-канального полевого МОП-транзистора с индуктором и диодом (и поддерживающими пассивными элементами) LTC3863 поддерживает топологию инвертирующего регулятора, которая сочетает в себе простоту понижающего преобразователя с диапазоном регулирования обычной топологии понижающего / повышающего напряжения. В этой конфигурации схема обеспечивает выходное напряжение –5 В при максимальном токе 1.8 А при входном напряжении от 4,5 до 55 В (при частоте переключения 320 кГц).

Рис. 4. Пример конструкции инвертирующего источника питания на базе контроллера переключения постоянного тока LTC3863. (Любезно предоставлено Linear Technology)

Весь тракт питания преобразователя содержит LTC3863, полевой МОП-транзистор Q1, катушку индуктивности L1, диод D1 и конденсаторы выходного фильтра C _OUT1 и C _OUT3 .

Texas Instruments, продвигаемый как понижающий контроллер для традиционных топологий источников питания, также может быть сконфигурирован как основа для конструкции инвертирующего понижающего / повышающего напряжения.Этот чип объединяет переключающий элемент MOSFET. Рабочая частота составляет 500 кГц, устройство принимает широкий диапазон входного напряжения от -0,3 до 40 В и обеспечивает выходное напряжение от 1,2 до 31 В при токе до 3 А (непрерывный) или 4 А (пиковый) с эффективностью до 95 процентов.

Со своей стороны Maxim предлагает импульсный инвертирующий стабилизатор MAX765, который можно использовать в топологиях понижающего / повышающего напряжения. Диапазон входного напряжения устройства составляет от 3 до 16 В, а выходное напряжение предварительно установлено на -12 В (но также может быть отрегулировано от -1 В до -16 В с помощью двух внешних резисторов).Максимальный рабочий дифференциал (V _IN — V _OUT ) составляет 20 В.

Таким образом, импульсный инвертирующий стабилизатор может быть более простым и менее дорогим вариантом для работы в режиме понижающего / повышающего напряжения, чем обычное понижающее / повышающее устройство. Обратной стороной использования импульсно-инвертирующего регулятора в этом типе применения является отрицательное выходное напряжение. Однако поменять полярность цепи несложно; схема может быть спроектирована так, что отрицательный выход устанавливается как заземление системы, а отрицательный полюс батареи становится «положительным» источником напряжения.Эффективное напряжение на входе устройства будет V _IN — V _OUT ² .

Для получения дополнительной информации о деталях, обсуждаемых в этой статье, используйте ссылки для доступа к страницам продуктов на веб-сайте Digi-Key.

Артикул:

1. «Преобразователь напряжения из положительного в отрицательный можно использовать для получения стабильных выходов даже при сильно меняющемся входном сигнале », Виктор Хасиев, Примечания по проектированию линейной технологии 433, 2008 г.
2. « Использование TPS5430 в качестве инвертирующего понижающе-повышающего преобразователя », Джон Такер, Отчет по применению Texas Instruments, август 2007 г.

Отказ от ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Как выбрать правильные ИС понижающего регулятора для современных схемотехнических решений

или обычно известный как понижающий преобразователь является неотъемлемой частью любой электронной конструкции, это тип преобразователя DC-DC , который может преобразовывать более высокое напряжение для более низкого напряжения очень эффективно.С помощью эффективного источника питания вы можете достичь таких целей, как длительное время автономной работы (для приложений с батарейным питанием), снижение тепловых воздействий и длительный срок службы всей цепи. Но выбор правильного понижающего стабилизатора напряжения для конкретного приложения может быть непростой задачей. Итак, давайте сделаем эту статью возможностью познакомиться с некоторыми из самых маленьких, дешевых и широко используемых понижающих стабилизаторов , доступных на рынке, помимо самых популярных и часто используемых ИС, таких как LM2576, XL6009, CS51411 и т. Д.Вы также можете узнать, как выбрать ИС линейного регулятора, если вы также хотите изучить другие регуляторы, кроме понижающих регуляторов.

Мы уже обсудили основы понижающих регуляторов и то, как они работают, но прежде чем мы рассмотрим некоторые понижающие регуляторы, давайте сначала проясним основную концепцию. Когда полевой МОП-транзистор включен, напряжение появляется на катушке индуктивности, поскольку ток в катушке индуктивности не может возрасти мгновенно, он будет расти медленно.В этот момент диод D находится в обратном смещенном состоянии и не проводит ток.

Когда переключатель размыкается, ток все еще течет, поскольку индуктор пытается и противодействует изменению тока, в результате полярность напряжения на индукторе теперь в обратном направлении, следовательно, ток через индуктор уменьшается, уменьшаясь выходное напряжение.

LM2576 — это недорогой, однокристальный, легко доступный понижающий импульсный стабилизатор промышленного стандарта с максимальным входным напряжением 37 В, для невысоковольтной версии и 60 В для HV версия .

Для удовлетворения требований рынка существует два различных варианта выходного напряжения , один — фиксированное , и другое — регулируемое . Что касается выходного тока, эта ИС может выдерживать максимальную постоянную нагрузку 3А с надлежащим теплоотводом, чтобы узнать больше о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке, обратитесь к техническому описанию этой ИС.

При частоте переключения 52 кГц, эта ИС может достичь 90% эффективности при низком входном напряжении и низком потребляемом токе на выходе.При постоянной нагрузке 3 А эта ИС может достичь КПД 77% в наихудшем сценарии .

Функции защиты : Тепловое отключение и ограничение тока

Другие функции : Возможность отключения TTL, режим ожидания с низким энергопотреблением.

Приложения : зарядное устройство, высокоэффективный понижающий регулятор, эффективный предварительный регулятор для линейных регуляторов, преобразователь положительного напряжения в отрицательный и многое другое.

Лист данных: LM2576 Лист данных

RT6200 — это улучшенный, недорогой, однокристальный, легко доступный понижающий (понижающий) стабилизатор, диапазон входного напряжения этой ИС составляет 4,5–36 В .

Выходное напряжение этой ИС можно отрегулировать в пределах от 0,8 В до 5 В . С внутренним силовым MOSFET 0,35 Ом эта ИС может обеспечить максимальный выходной ток из 0.6А . Пожалуйста, обратитесь к таблице данных этой ИС для получения более подробной информации.

При фиксированной частоте переключения , равной 1,2 МГц, эта ИС может достичь КПД 95% при низком входном напряжении и низком потребляемом токе. При постоянном токе 0,6 А эта ИС может достичь КПД 85% в наихудшем сценарии .

Функции защиты : Включает тепловое отключение и защиту от циклической перегрузки по току.

Другие особенности: Возможность отключения TTL, режим ожидания с низким энергопотреблением.

Приложения : зарядное устройство, распределенные системы питания, предварительный регулятор для линейных регуляторов, драйверы WLED и многое другое.

Лист данных: RT6200 Лист данных

RT5707 — еще один новый, недорогой, однокристальный, легкодоступный понижающий (понижающий) стабилизатор, диапазон входного напряжения этой IC равен 2.2V — 5.5V , и с указанием размеров 1,56 мм x 0,860 мм x 0,5 мм эта ИС практически крошечная.

Выходное напряжение этой ИС можно отрегулировать в пределах от 1,2 В до 3,3 В, для версии RT5707 и от 0,7 В до 3,1 В для и RT5707A версии . С внутренним МОП-транзистором 0,6 Ом эта ИС может достигать максимального выходного тока 0,6 А и 1 А в пике. Пожалуйста, обратитесь к таблице данных этой ИС для получения более подробной информации.

При фиксированной частоте переключения 1,2 МГц, эта ИС может достичь КПД 94% при низком входном напряжении и низком потребляемом токе. При постоянной нагрузке 0,6 А эта ИС может достичь КПД 88% в наихудшем сценарии .

Функции защиты : Тепловое отключение и защита от циклической перегрузки по току.

Другие особенности: Сверхнизкий ток покоя 360 нА, усовершенствованное управление ЧИМ (частотно-импульсной модуляцией), гистерезисное постоянное время включения (HCOT) с внутренней компенсацией.

Приложения: Ручные устройства, переносная информация, оборудование с батарейным питанием, носимые устройства, Интернет вещей и многое другое.

Лист данных: RT5707 Лист данных

MPM3610 — это очень современный однокристальный понижающий (понижающий) стабилизатор с диапазоном входного напряжения от 4,5 В до 21 В .Благодаря небольшому размеру корпуса QFN-20 эта ИС может использоваться для сверхкомпактных приложений.

Выходное напряжение этой ИС можно отрегулировать в пределах от 0,8 В до 28 В . Благодаря внутреннему силовому МОП-транзистору с сопротивлением 40 мОм или 0,004 Ом, этот регулятор может непрерывно обрабатывать выходным током 1,2 А . Пожалуйста, обратитесь к таблице данных этой ИС для получения более подробной информации.

Эта ИС может достичь КПД более 93% при более легких условиях нагрузки, но при постоянной нагрузке 1.2A , эффективность падает до 65%.

Поскольку это очень новая ИС с некоторыми уникальными особенностями, она не требует каких-либо катушек индуктивности, конденсаторов или диодов в качестве внешних компонентов, поскольку эти компоненты уже встроены в нее. Для функциональной работы нам нужно добавить два резистора обратной связи в конфигурацию делителя напряжения, чтобы установить выходное напряжение.

Функции защиты : Защита от перегрузки с режимом икоты и тепловым отключением.

Приложения: Портативные устройства, цифровые фотоаппараты и видеокамеры, проигрыватели компакт-дисков и многое другое.

Лист данных: TPS54232 Лист данных

SY8105ADC — это новая недорогая однокристальная микросхема понижающего стабилизатора с диапазоном входного напряжения от 4,5 до 18 В.

Выходное напряжение этой ИС можно отрегулировать в пределах 0.8 В — 18 В, и с внутренним силовым MOSFET 40 мОм, эта ИС может обеспечить максимальный выходной ток или 5А. Пожалуйста, обратитесь к техническому описанию этой ИС для получения более подробной информации.

Эта ИС имеет фиксированную частоту переключения из 500 кГц . При этом он может достичь КПД 95%, при низком входном напряжении и низком потреблении выходного тока. При постоянной нагрузке 5А КПД падает до 50% .

Функции защиты : Тепловое отключение и защита от циклической перегрузки по току.

Другие особенности: Тепловая защита, внутренний плавный пуск и многое другое.

Приложения: Зарядное устройство, телеприставка, портативный телевизор, модем DSL и многое другое.

Лист данных: SY8105ADC Лист данных

TPS54302DDCR — еще один новый недорогой однокристальный понижающий (понижающий) стабилизатор с диапазоном входного напряжения 4.5В — 28В .

Эта ИС имеет фиксированную частоту переключения 400 кГц , благодаря чему она может достичь КПД 80% , учитывая низкое входное напряжение и низкую нагрузку по выходному току. При постоянной нагрузке 2A эта ИС может достичь КПД , равного 95%.

Другие функции включают защиту от перенапряжения, компенсацию внутреннего контура, управление режимом пикового тока, расширенный экономичный режим с функциями пропуска импульсов, частотный диапазон для уменьшения электромагнитных помех и шума, отключение при низком уровне 2 мкА, ток покоя 45 мкА и внутренний 5 -mS Функциональность мягкого запуска.

Функции защиты: Встроенная защита от переходных процессов, Циклический предел тока, возврат частоты и защита от теплового отключения.

Приложения: Портативные устройства, цифровые фотоаппараты и видеокамеры, проигрыватели компакт-дисков и многое другое.

Лист данных : TPS54302DDCR Лист данных

A4490 — это еще один новый недорогой однокристальный понижающий (понижающий) стабилизатор, который имеет входное напряжение диапазон 4.5В — 34В . С указанием размеров 4 мм × 4 мм, 0,75 мм QFN. Эта ИС предназначена для современных компактных приложений.

Поскольку это уникальный тип ИС, он имеет три регулируемых выхода, и все три выхода могут быть независимо установлены в диапазоне от 0,8 В до 34 В . С внутренним силовым MOSFET сопротивлением 80 мОм или 0,008 Ом все три могут выдавать 1,5 А. Пожалуйста, обратитесь к таблице данных этой ИС для получения более подробной информации.

Эта ИС имеет фиксированную частоту переключения 550 кГц . Он может достичь КПД 90% при низком входном напряжении и низком потребляемом токе на выходе. С 1 . 5A при постоянной нагрузке, эффективность падает с до 75%.

Другие особенности: Многофазное переключение, независимое управление для каждого регулятора, флаг сброса при включении питания, внутренняя компенсация.

Характеристики защиты : Тепловая защита , запуск блокировки при пониженном напряжении, выключение при отключении при пониженном напряжении и защита от перегрузки.

Приложения: Портативные устройства, цифровые фотоаппараты и видеокамеры, фото, струйные принтеры, портативные принтеры и многое другое.

Лист данных: A4490 Лист данных