Formas más sencillas de desarrollar un regulador buck

Question

Estoy diseñando un regulador buck de bajo perfil para uso espacial. Tengo las siguientes restricciones

1. Los CI deben ser de grado espacial
2. Bajo número de componentes
3. Tamaño pequeño

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Las especificaciones del convertidor son las siguientes. Tensión de entrada que varía de 15 a 25 V, salidas necesarias a 3,8 V o 5,6 V. He encontrado este diseño de convertidor en una hoja de datos de LM136. Podría alguien explicar el funcionamiento de este circuito. Puedo entender que existe la configuración estándar del regulador buck y un amplificador de diferencia utilizando los transistores npn. La funcionalidad de conmutación se me escapa

Answer 1

Parece que es un regulador histerético de la buck. Por favor, vea enlace para más detalles. Brevemente, el interruptor se enciende si la tensión de salida es inferior a la consigna, y se apaga cuando la tensión de salida vuelve a subir.

Habrá una oscilación de la tensión de salida en torno a la consigna, por lo que este tipo de regulador no es adecuado para aplicaciones sensibles a un cierto rizado. Es una solución barata, y parece interesante para su aplicación.

Answer 2

Tenga cuidado con la eficiencia. El darlington PNP (PN2905 y '3 AMP PNP') tiene una caída mínima de 2*Vbe. ¡Siempre se pierde alrededor de 1,5..2V en el interruptor! Hay muchos circuitos integrados que sólo requieren dos MOS-FETs externos, un inductor, un condensador de salida y algunas resistencias para la retroalimentación. Estos chips ofrecen mejor eficiencia y mejores parámetros y protección en caso de sobrecarga.

Te sugiero que consultes las páginas WEB de TI, Linear technology, ST Microelectronics, Maxim... para ver las hojas de datos si necesitas soluciones de alta eficiencia. Pero no tengo ni idea de cuáles de estos chips son de grado espacial.

Answer 3

Estoy bastante seguro de que es un convertidor en modo histéresis, el par de cola larga comparte una resistencia de emisor que lo convierte en un disparador schmitt y la resistencia de 10k justo a la derecha de los dispositivos de conmutación en combinación con la resistencia de 200R de la referencia mueve el umbral hacia arriba y hacia abajo para dar la histéresis.

Hay un poco de feed forward a través de la resistencia de 39k también para ayudar a la regulación del lado de entrada.

Escaso, no va a ganar ningún premio a la eficiencia, pero todo es discreto y bastante sencillo.

Answer 4

La resistencia de 2k del LHS inicia el encendido del PN2222 del LHS, la res de 10k da la histéresis de encendido.

El LHS PN2222 está encendido, esto enciende los xtores principales.

La salida sube hasta que se enciende la PN2222 RHS que levanta el emisor R, apagando la PN2222 LHS ya que su base se fija en 2v5.

Un tiempo después la corriente que fluye de L a R a través de los 39k y el capuchón de 1uF apaga el PN2222 de RHS - así como los voltios de o/p que caen debido a la carga, y el proceso comienza de nuevo.

Si la carga se retira repentinamente la Vout subirá un poco y entonces el RHS PN2222 mantendrá el convertidor apagado hasta que Vout caiga por debajo del diseño - fijado por el divisor de res en el RHS PN2222 - para dar 2v5 en la base = 5V aquí.