Paso hacia Abajo el convertidor DC-DC pregunta

Question

Quiero usar Power over Ethernet (48V, 30W mejor de los casos) a la alimentación de algo que va a requerir de hasta 15W a 10V. Eso significa que tengo que bajar el voltaje PoE, pero paso de la corriente máxima. Como yo lo entiendo, un convertidor buck se tiene que la corriente de entrada de parte de el tiempo, así que me iba a perder el poder potencial. Un lineal de suministro, obviamente, no lo haría.

Necesito la eficiencia en el sentido usual de la palabra, que la oferta no perder demasiado poder. Pero con la entrada limitada en corriente, necesito la cosa poniendo fuera de la corriente casi a tiempo completo. Un gran condensador en la entrada de mi paso hacia abajo el convertidor de hacer el truco?

Answer 1

En primer lugar, es absolutamente espera que la corriente de salida y la corriente de entrada (como promedio durante un ciclo de conmutación) no son iguales en una de conmutación del convertidor. Si las corrientes son iguales, la eficiencia no podría ser mejor que un regulador lineal.

Ahora, echemos un vistazo a un simple regulador buck:

Cuando el interruptor (Q1) se cierra, la corriente de entrada no es un hecho que van en la carga. Pero una parte de ella también va a la recarga de Cout, cuyo voltaje snik durante el "off" parte del ciclo.

Cuando el interruptor está abierto, la carga recibe actual, pero es suministrado por D1 y Cout.

Así que no hay preocupación de que, al no dibujo de la corriente de entrada durante una parte del ciclo, se puede fallar para suministrar energía a la carga. Es sólo una parte de cómo un convertidor buck obras.

Un gran condensador en la entrada de mi paso hacia abajo el convertidor de hacer el truco?

Un condensador grande (Cin en el esquema) no cambia el hecho de que cuando el interruptor está abierto, no de la corriente de entrada es dibujado.

Lo que va a hacer es, cuando el interruptor está cerrado, permitir que gran parte de la corriente de entrada a venir de Cin en lugar de desde la parte de arriba de la fuente de voltaje. Esta corriente fluirá en un relativamente pequeño bucle, y así no producir tanta EMI cuestiones como si tuviera que fluyen de la fuente original, sin embargo, lejos de que podría ser.

También significa que cualquiera que sea la inductancia hay en las líneas de la fuente de aguas arriba a su circuito, no causa Vin a caer durante el "en" parte del ciclo de conmutación y de interferir con el convertidor de la operación.

Editar

Me di cuenta de que usted está preocupado acerca de el pico de corriente durante el "en" parte del ciclo, siendo superior a la de PoE puede suministrar.

Sí, una mayor Cin va a ayudar con eso, al suavizar la corriente consumida durante el ciclo de conmutación. Pero, básicamente, cualquier capacitancia en el lado de la carga de la PoE también ayudará.

La elección de la frecuencia de funcionamiento y L1 valor también afectan el consumo de corriente en la entrada.

Answer 2

Como yo lo entiendo, un convertidor buck se tiene que la corriente de entrada de parte de el tiempo, así que me iba a perder el poder potencial.

De verdad que no. La mayoría de frecuencia fija PWM controlado por el interruptor de modo de suministro de energía (como un convertidor buck) el uso de un inductor como un dispositivo de almacenamiento de energía. El campo almacenada en el inductor durante el conmutador en el tiempo es lo que proporciona energía durante el apagado de tiempo. Los convertidores con almacenamiento de energía permitir real de conversión más altos de la tensión de salida (más actual) o inferior de la tensión de salida (con más actual).

En tiempo:

\$ V_{L1} = L1 \cdot \dfrac{di}{dt} \$

\$ (V_{in} - V_{out}) = L1 \cdot \dfrac{di}{dt} \$

\$ \dfrac {(V_{in} - V_{out}) \cdot dt}{L1} = di \$

El actual linealmente de las fumigaciones en el inductor durante el tiempo de la Q1.

Fuera de tiempo (suponiendo CCM):

\$ V_{L1} = L1 \cdot \dfrac{di}{dt} \$

\$ (V_{D1} - V_{out}) = L1 \cdot \dfrac{di}{dt} \$

\$ \dfrac {(V_{D1} - V_{out}) \cdot dt}{L1} = di \$

El actual linealmente rampas hacia abajo en el inductor durante el tiempo de la Q1. El inductor de voltaje se sujeta a Vsal menos una caída de diodo.

En CCM, los puntos medios de las dos líneas actuales de las rampas es que va a ser tu DC corriente de salida. También, desde el inductor es seguido de abastecimiento de corriente (incluso cuando el interruptor está apagado), la tensión del condensador es un controlador de nivel con el triangular de la ondulación proporcional a la corriente del inductor de la forma de onda.

Si el convertidor está en DCM, hay un tercer estado en el que el inductor está completamente descargada. También se debe incluir el tiempo muerto en el promedio de la corriente de salida de cálculo. También, cuando la corriente del inductor es cero, la carga es completamente de C1 a mantener la salida, pero DCM es una carga de la luz fenómeno no es un problema.

Cortesía De Wikipedia:

Un lineal de suministro, obviamente, no lo haría.

Un lineal de alimentación no funciona almacenando energía inductiva, por lo que la regulación se logra a través de una resistencia ajustable (generalmente un transistor o un MOSFET) - corriente de entrada debe ser mayor que la corriente de salida a causa de esto.