Your SlideShare is downloading. ×
Convertitore da positivo a negativo. applicazioni   2010-11-03
Convertitore da positivo a negativo. applicazioni   2010-11-03
Convertitore da positivo a negativo. applicazioni   2010-11-03
Convertitore da positivo a negativo. applicazioni   2010-11-03
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Convertitore da positivo a negativo. applicazioni 2010-11-03

197

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
197
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Published on LElettronica Open Source (http://it.emcelettronica.com)Home > Blog > blog di Ionela > ContenutoConvertitore da positivo a negativo. ApplicazioniBy IonelaCreated 03/11/2010 - 13:50Convertitore da positivo a negativo. Lo sviluppo di controllers per step-down ad alto voltaggioefficiente ha reso possibile la realizzazione di convertitori ad alte prestazioni DC/DC da positivo anegativo, usando una tipologia di regolatori di switching che non richiedono un trasformatore.Infatti, la standardizzazione dei trasformatori ha aumentato la popolarità dei suddetti convertitori.La tipologia step-down presenta una serie di vantaggi rispetto ai trasformatori tradizionali, con la semplicitàdei convertitori e basso consumo in cima alla lista.La Figura 2 mostra la semplicità del power train, che comprende un MOSFET Q1 superiore, un singoloinduttore L1, diodo o MOSFET Q2 inferiore ed un filtro di output. Il voltaggio in uscita è regolato da uncontroller IC U1. [1] Figura 2.Convertitore Positivo-negativo che usa discrete component, VIN = 5V a 14V, VOUT = 5V a 4A [Clicca sullimmagine]Il conteggio di componente del power train può essere ulteriormente ridotto a due o persino a uno, se siusano soluzioni integrate come mostrato nelle Figure 3 e 4.
  • 2. Figura 3. Convertitore Positivo- negative che usa un regolatore IC con MOSFETs integrati, VIN = 5V a 14V, VOUT = 3.3V a 5A [Clicca sullimmagine] [3]Figura 4.Convertitore Positivo-negativo che usa un convertitore pienamente integrato µModule DC/DC, VIN = 5V a 14V, VOUT = 5.0V a 7A [Clicca sullimmagine]Operazione Base, Funzione di Trasferimento e Stress delComponenteQuesto articolo presenta i diagrammi e le equazioni richieste essenziali per un know how della funzionalitàdi un convertitore da positivo a negativo. Un ulteriore studio della teoria (incluso il buck-boost) èdescritto in [1].Il duty cycle e la media di corrente indotta possono essere trovati nelle seguenti espressioni, per ottenereuna modalità di conduzione continua ottimale.Sebbene un convertitore da positivo a negativo sia simile ad un buck non lo è affatto.La principale differenza è che in un normale convertitore da positivo a negativo l?induttore nondistribuisce l?energia e la corrente per una carica continua come in un convertitore buck. Durante il tempodi accensione il Q1 è acceso, il Q2 è spento, l?unità Q2 del diodo è modificata e l?induttore è disconnessodal caricatore, sostituito da un filtro di output. (Vedi Figura 1). L?energia e la corrente sono distribuitedall?induttore L al filtro di output quando Q1 è spento e Q2 è acceso come mostrato nella Figura 1b.
  • 3. Figura 1. Diagrammi topologici di un convertitore positive-negativoMedia e correnti massime dell?induttore raggiungono i valori massimi nella tipologia invertita paragonata albuck nella stessa corrente in uscita. Per esempio nel circuito della Figura 2 la corrente in uscita è di 4A,ma la media di corrente ad induzione è 6.22° ed il picco è 7.32A con un voltaggio in entrata di 9V.Questo fatto ha maggiori implicazioni sulle componenti di selezione, l?efficienza e il ripple di uscita, macon appropriate componenti si potrebbe raggiungere un?efficienza pari al 94% -95%.VMAX = VIN + |VOUT| è il voltaggio massimo attraverso i transistor Q1 e Q2.I valori della corrente massima IMAX attraverso i transistor Q1, Q2 e l?induttore L ed il diodo D possonoessere trovati nelle seguenti espressioni.Dove DMAX è il massimo duty cycle del controller. La Media di corrente attraverso Q1 è uguale a IL ? D eattraverso Q2 per IOUT. Il voltaggio massimo nel pin di switching ed i pin di indirizzamento della correntedefinisce la selezione del controller per questa topologia.Tre convertitori Positivo- NegativoLe Figure 2,3 e 4 mostrano convertitori pratici positivo-negativo usando questa topologia.La Figura 2 mostra un discreto settaggio, che include due transistor, un induttore, un controller LTC3834-1,e filtri di input/output. L?hookup dell?LTC3834-1 è lineare, lì dove l?utente ha la possibilità di selezionare trefrequenze fisse: 250kHz, 530kHz or 400kHz (attraverso il pin PLLLPF) e tre modalità di operazione:l?operazione Burst Mode® favorisce lo skipping e forza continue modalità (attraverso il pin PLLIN/MODE).L?efficienza del circuito è pari al 93%.La Figura 3 mostra un disegno compatto, dove i MOSFETs di switching sono integrati nel convertitore step-down DC/DC dell? LTC3608 monolitico e sincrono. L? LTC3608 salva anche spazio con la correnteinterna sensibile.Utilizza una modalità controllo valley e averte la corrente attraverso il MOSFET inferiore interno. Lafrequenza operativa è determinata attraverso il timer one-shot che controlla l?operatività dello switch delMOSFET superiore.La Frequenza è programmata dal resistor RFRQ ed è portata a 300kHz. L?efficienza raggiunge quasi il
  • 4. 94%. Il circuito della Figura 4 semplifica e innesca il flusso del progetto dell?intera applicazioneimpiegando un regolatore LTM4601 µModule®. L?intera applicazione occupa un volume di soli 15mm × 15 ×2.8mm ed è pronta all?uso.Non viene richiesta la scelta di componenti o troubleshooting. Ciò si ottiene integrando lo switchingMOSFETs e l?induttore nel pacchetto. Il voltaggio input minimo dell? LTM4601 è 4.5 V con un outputmassimo di 29V e12A. Tutti e tre i circuiti sono funzionali nel raggio di voltaggio input da 5V a 14V, ma lacorrente di output stabilita applica da 9V a 14V. La corrente in uscita dovrebbe essere ridotta a voltaggiinferiori ai 9V. I voltaggi di output possono essere variati da 1.2V a 5V cambiando il resistor RFB. Le curvedi efficienza sono mostrate nella Figura 5. Figura 5. Efficienza vs. output load per le tre applicazioni mostrate quiConversione da positivo a negativo - ConclusioneLa conversione positivo-negativo basata sul regolatore switching è ampiamente usata nei dispositivi LCD,amplificatori audio, equipaggiamento industriale e di misurazione. Questi tre progetti mostrano cheprogettare e costruire un convertitore positivo-negativo può essere facile. Application Note conversione da positivo a negativo convertitori EMCelettronica Srl - P.iva 06433601009Source URL: http://it.emcelettronica.com/convertitore-da-positivo-negativo-applicazioniLinks:[1] http://it.emcelettronica.com/files/u4/D25-Fig2.jpg[2] http://it.emcelettronica.com/files/u4/D25-Fig3.jpg[3] http://it.emcelettronica.com/files/u4/D25-Fig4.jpg

×