¿Los convertidores buck de ciclo de trabajo del 100% no tienen caída de tensión?

Question

Actualmente estoy diseñando un circuito que debe ser capaz de tomar 12-28V DC de energía y la salida de 12V DC @ 1,5A.

La pregunta es: ¿es esto posible con un convertidor buck de ciclo de trabajo del 100% (como TPS54302 )? ¿Qué ocurrirá si la tensión de entrada y la de salida son casi iguales?

Si esto no es posible, ¿qué opciones tengo? ¿Si estaría bien dejar caer hasta 1V cuando el voltaje de entrada es inferior a 13V, esto facilitará las cosas?

¿Sería posible detectar una tensión baja y puentear el convertidor si la tensión es demasiado baja?

Answer 1

Recuerda una configuración típica de convertidor buck:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

La página del producto indica que el ciclo de trabajo puede ser del 100%.

Si el ciclo de trabajo es del 100%, el MOSFET (M1) no actuará como interruptor (porque está totalmente encendido). En su lugar, se convertirá en una resistencia con un valor de \$R_{ds-on}\$ .

Así que un pequeño voltaje de \$V_{DS} = R_{ds-on} \cdot I_{LOAD}\$ caerá a través de esta resistencia. Por ejemplo, según la hoja de datos, la resistencia de encendido es de 85mR. Y para una corriente de carga de 3A, la caída de tensión será de unos 270mV. Tenga en cuenta que también habrá una pequeña caída de tensión a través del inductor debido a su resistencia de CC.

¿Sería posible detectar una tensión baja y puentear el convertidor si la tensión es demasiado baja?

Esto se denomina detección de pérdida de color (Brown-Out) y muchos chips del mercado tienen esta característica. Pero en lugar de puentear, tienden a desconectarse para proteger el convertidor de corrientes excesivas.

Answer 2

Al leer tu pregunta me parece que un convertidor "buck-boost" podría ser más adecuado para tus necesidades. Estos convertidores pueden producir una tensión de salida fija con entradas que van desde muy por debajo hasta muy por encima de la tensión de salida. Consulte las ofertas de Linear Technology y Texas Instruments.

Este método es mucho más sencillo que intentar puentear el circuito buck para asegurar un funcionamiento adecuado alrededor de los 12 voltios.

Answer 3

El Buck Boost o SEPIC es el enfoque clásico en caso de que la tensión de entrada esté por encima y por debajo de la de salida. Hay otra forma fea: el buck de inductor derivado. Se suele utilizar con tensiones de entrada muy altas para permitir al menos un ciclo de trabajo. El inductor está derivado y el diodo de arrastre está en la derivación. El inductor actúa como un autotransformador reductor. Su caso es el contrario. Usted necesita un escalonamiento. El nodo sw del Buck va a la derivación y el diodo fly-wheeling al extremo izquierdo. Otra opción fea es hacer el Buck fly-back es decir poner un transformador como inductor y hacer el secundario con un número de vueltas ligeramente superior. Incluso ganarás en aislamiento...