У електронским уређајима, стабилно напајање је кључно за обезбеђивање поузданог рада система. Прекидачки извори напајања (ДЦ-ДЦ) постали су главно решење за напајање у потрошачкој електроници, индустријској контроли, комуникационој опреми и другим пољима због својих предности високе ефикасности, компактне величине и широког опсега улазног напона. Међу њима, избор периферних компоненти и распоред ПЦБ-а директно одређују тачност излаза, контролу таласања, термичке перформансе и дугорочну-стабилност ДЦ-ДЦ извора напајања.
Основни концепти ДЦ-ДЦ прекидачких напајања
1.Шта је ДЦ-ДЦ прекидачко напајање?
ДЦ-ДЦ прекидачко напајање је енергетски електронски уређај који претвара улазни једносмерни напон путем „прекидања транзистора“. Његова основна функција је да трансформише нестабилни улазни напон (нпр. 12В) у стабилан излазни напон који је потребан за оптерећење (нпр. 5В), истовремено пружајући могућности као што су корак{8}}навише/степен-напон, регулација струје и сузбијање буке. У поређењу са линеарним регулаторима (ЛДО), ДЦ-ДЦ прекидачки извори напајања нуде већу ефикасност (обично 80%-95%) и погодни су за сценарије велике струје (нпр. 6А) и широког улазног напона.
2.Принцип рада ДЦ-ДЦ
Узимајући за пример класични ДЦ-ДЦ претварач, лева страна укључује улазне пинове као што су Енабле (ЕН), Софт Старт/Трацкинг (СС/ТР), Подразумевана подешавања (ДЕФ) и Фреквенција пребацивања (ФСВ). Ови сигнали пролазе кроз управљачки логички модул, који интегрише заштитне и контролне јединице као што су меки старт, термичко искључивање, поднапонско закључавање (УВЛО) и Повер Гоод (ПГ) контрола, за покретање модула за контролу напајања. Модул за контролу снаге користи драјвер капије и компараторе ограничења струје на високој{3}}бочној/ниској-страној страни (ХС лим, ЛС лим) за контролу транзистора горње и доње снаге, омогућавајући конверзију енергије. Одељак ДЦС-Цонтрол™ на дну врши регулацију повратних информација преко појачивача грешке, компензације нагиба, компаратора и тајмера. Десна страна укључује интерфејсе као што су улаз за напајање (ПВИН, АВИН), уземљење (АГНД, ПГНД) и прекидачки излаз (СВ), заједно постижући ефикасну ДЦ-ДЦ конверзију и прецизну контролу.
3.Срж ДЦ-ДЦ лежи у циклусу „Пребацивање - складиштења енергије - филтрирање:
Фаза пребацивања:
Интерни МОСФЕТ прекидачи (висока-страна ХС-ФЕТ и ниска-страна ЛС-ФЕТ) се наизменично укључују и искључују, "сецкајући" улазни једносмерни напон у импулсни напон високе{4}}фреквентне фреквенције.
Фаза складиштења енергије:
Индуктор складишти енергију када је прекидач укључен, а кондензатор изглађује импулсни напон.
Излазни степен:
Коло са повратном спрегом прати излазни напон у реалном времену и подешава време укључивања/искључивања (радни циклус) како би се испоручио стабилан излазни напон.
4.Кључни индикатори учинка
Опсег улазног/излазног напона:Улазни напон мора да одговара опсегу толеранције чипа, док излазни напон мора да испуњава захтеве оптерећења (нпр. одређени ДЦ-ДЦ подржава 5,5В-18В улаз и 0,611В-15В излаз).
Излазна струја:Максимална излазна струја мора да покрије вршну струју оптерећења (нпр. оптерећење од 6А захтева чип са излазном способношћу већом или једнаком 6А).
Фреквенција пребацивања:Више фреквенције омогућавају мање величине индуктора и кондензатора, али повећавају губитке при пребацивању (уобичајене фреквенције се крећу од 200кХз до 1МХз, што захтева равнотежу између ефикасности и величине компоненте).
Таласање напона:Вредност флуктуације излазног напона (индустријске апликације обично захтевају мање од или једнако 20мВ; прекомерно таласање може да омета осетљива кола).
Ефикасност:Однос излазне снаге и улазне снаге. Већа ефикасност смањује термички стрес.
