Convertisseur de tension abaisseur synchrone 3-A, circuit intégré IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

La fonction d'un convertisseur abaisseur est de réduire la tension d'entrée et de l'adapter à la charge.La topologie de base d'un convertisseur abaisseur se compose de l'interrupteur principal et d'un interrupteur à diode utilisé pendant la coupure.Lorsqu'un MOSFET est connecté en parallèle avec une diode de continuité, on parle de convertisseur abaisseur synchrone.L'efficacité de cette configuration de convertisseur abaisseur est supérieure à celle des anciens convertisseurs abaisseurs en raison de la connexion parallèle du MOSFET côté bas avec la diode Schottky.La figure 1 montre un schéma d'un convertisseur abaisseur synchrone, qui est la configuration la plus couramment utilisée dans les ordinateurs de bureau et portables aujourd'hui.

2.

Méthode de calcul de base

Les commutateurs à transistor Q1 et Q2 sont tous deux des MOSFET de puissance à canal N.ces deux MOSFET sont généralement appelés commutateurs côté haut ou côté bas et le MOSFET côté bas est connecté en parallèle avec une diode Schottky.Ces deux MOSFET et la diode forment le canal d'alimentation principal du convertisseur.Les pertes dans ces composants représentent également une part importante des pertes totales.La taille du filtre LC de sortie peut être déterminée par le courant d'ondulation et la tension d'ondulation.En fonction du PWM particulier utilisé dans chaque cas, les réseaux de résistances de rétroaction R1 et R2 peuvent être sélectionnés et certains appareils disposent d'une fonction de réglage logique pour régler la tension de sortie.Le PWM doit être sélectionné en fonction du niveau de puissance et des performances de fonctionnement à la fréquence souhaitée, ce qui signifie que lorsque la fréquence augmente, il doit y avoir une capacité de pilotage suffisante pour piloter les portes MOSFET, qui constituent le nombre minimum de composants requis. pour un convertisseur abaisseur synchrone standard.

Le concepteur doit d'abord vérifier les exigences, c'est-à-dire l'entrée V, la sortie V et la sortie I ainsi que les exigences de température de fonctionnement.Ces exigences de base sont ensuite combinées aux exigences de flux de puissance, de fréquence et de taille physique obtenues.

3.

Le rôle des topologies Buck-Boost

Les topologies Buck-boost sont pratiques car la tension d'entrée peut être plus petite, plus grande ou identique à la tension de sortie tout en nécessitant une puissance de sortie supérieure à 50 W. Pour les puissances de sortie inférieures à 50 W, le convertisseur d'inductance primaire asymétrique (SEPIC ) est une option plus rentable car elle utilise moins de composants.

Les convertisseurs Buck-Boost fonctionnent en mode Buck lorsque la tension d'entrée est supérieure à la tension de sortie et en mode Boost lorsque la tension d'entrée est inférieure à la tension de sortie.Lorsque le convertisseur fonctionne dans une région de transmission où la tension d'entrée se situe dans la plage de tension de sortie, il existe deux concepts pour gérer ces situations : soit les étages abaisseur et élévateur sont actifs en même temps, soit les cycles de commutation alternent entre l'étage abaisseur et l'étage élévateur. et des étages d'amplification, chacun fonctionnant généralement à la moitié de la fréquence de commutation normale.Le deuxième concept peut induire un bruit sous-harmonique à la sortie, tandis que la précision de la tension de sortie peut être moins précise par rapport au fonctionnement conventionnel abaisseur ou boost, mais le convertisseur sera plus efficace par rapport au premier concept.