Comprender los convertidores Buck [cerrado]

Necesito un poco de ayuda para diseñar un convertidor Buck. Básicamente quiero generar una salida de 5V que permanecerá igual sin importar la resistencia de la carga y que existirá cuando la entrada varíe entre 12 y 48 voltios. Entiendo el principio básico del circuito del convertidor reductor, pero no entiendo cómo hacer que funcione el generador PWM. Se supone que este circuito se usa para un circuito de carga de una batería. Dicho esto, ¿cómo se supone que debo encender los amplificadores operacionales necesarios para el generador PWM cuando este circuito se usa para la fuente de alimentación? Adjunté una imagen con el circuito (valores aún no calculados).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Encontré este IC en línea que se usa con convertidores reductores: Fuente: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2576.pdf?ts=1627292861171&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.it% 252Fingrese la descripción de la imagen aquí

Quiero hacer algo como esto, pero realmente no entiendo de dónde toman el voltaje para encender los amplificadores operacionales, ya que no se muestra.

¡Cualquier ayuda es bienvenida y gracias por cada ayuda!

¿Cómo cargará la batería, qué batería es? ¿Por qué necesita 5V constantes para cargar la batería? ¿Cuánta corriente necesitas? Parece que desea diseñar un reemplazo de chip de convertidor de dinero, pero podría comprar un chip y tiene un convertidor de dinero, como en la imagen, solo agregue los componentes externos necesarios.
¿Por qué no usar simplemente un chip convertidor de dinero o un módulo preconstruido?
"independientemente de la resistencia de la carga", ningún convertidor reductor puede soportar ninguna carga, el inductor y la frecuencia de conmutación determinan la cantidad de corriente que se puede conmutar y debe adaptarse a un rango de cargas. Diseñar un dólar requiere cierta habilidad y el uso de ecuaciones de dólar
@Justme Se supone que debe entrar en el circuito de carga de una batería Li-Po, así como en el resto del circuito.
Y para responder a su última pregunta, así como a la pregunta de @Hearth, necesito diseñarlo, no usar un módulo. Es un requisito.
@ VeNN00m No digo "comprar un módulo". Los módulos están hechos alrededor de un chip controlador reductor o un chip convertidor reductor. Compra un chip como todo el mundo para hacer un módulo por ti mismo, o intégralo en tu placa.
@Justme Lo siento por mi malentendido. Si se trata de eso, tendré que hacer eso. Pero aún me gustaría intentar diseñar uno yo mismo.
Necesitará varios capítulos de lectura de un libro SMPS si desea diseñar uno usted mismo.
@ VeNN00m La gente ha estado usando chips convertidores/controladores reductores durante aproximadamente 40 años para fabricar fuentes de alimentación reductoras, a menos que estén haciendo algo excepcional. ¿Qué podría ser tan excepcional para justificar la construcción de uno propio, que requiere al menos un buen libro o un curso universitario de electrónica de potencia sobre el tema de las fuentes de alimentación conmutadas, suponiendo que conozca los conceptos básicos? Simplemente use un chip, siga el procedimiento de diseño en la hoja de datos y listo.
¿Qué quieres decir con "Necesito diseñarlo" y "Es un requisito"? ¿Es esta una tarea para un curso que está tomando?
¿Por qué se requiere que usted produzca algo virtualmente garantizado que sea inferior a las partes de las gominolas? Si bien estoy seguro de que puede hacer algo que escupe 5v, ¿qué tan limpia será la salida? ¿Qué tan eficiente será bajo todo el rango? No se trata solo de ajustar el ciclo de trabajo por carga, oh no, necesita diferentes tiempos de borde, tiempos muertos, incluso diferentes frecuencias para obtener la máxima eficiencia entre 12 y 48. ¿Cómo estabiliza la salida antes de alimentar la carga o en una sobrecorriente? ¿situación? o cuando la temperatura se escapa? Hay demasiadas consideraciones para machacar una en una tarde. o un mes.
En respuesta a todos, se trata más de aprender que de hacer algo realmente eficiente. Estoy obligado a hacerlo para un proyecto, pero también quiero aprender el proceso de pensamiento y las reglas de diseño para tal circuito.
No es una respuesta completa a toda la pregunta, pero los amplificadores de error integrados y otros circuitos de control a menudo se alimentan con un pequeño regulador lineal que solo es suficiente para alimentar ese circuito de control, integrado en el chip.
Así que terminé usando el IC que encontré para la parte de conmutación. ¡Gracias a todos por sus comentarios!

Respuestas (1)

No sé por qué fue rechazado ya que es una pregunta interesante (y relevante)

Es completamente cierto que en estos días solo tienes que elegir un chip, pero a veces necesitas diseñar algo extraño. De hecho, el muy popular (al menos aquí) tren de potencia HP/Agilent/Keysight 6033A está hecho completamente con amplificadores operacionales y transistores.

La gran pregunta interesante es: ¿cómo suministro los amplificadores operacionales que ejecutan el convertidor de potencia? Esto generalmente se denomina 'suministro de polarización' (probablemente desde el punto de operación de la base del transistor). Si observa el 99% del convertidor integrado, generalmente contienen un pequeño LDO que funciona a aproximadamente 5 V (7 a 10 V no es inusual).

Funciona de esta manera: enciende la entrada principal, digamos 12 a 48V como en su ejemplo. Tiene un pequeño regulador auxiliar (llámelo zener con un transistor de paso, un 7805, lo que sea) diseñado para alimentar solo su lógica de regulación. Por lo general, solo necesita unos 10 mA más o menos, por lo que la disipación suele ser manejable. Con esta potencia, su regulador enciende el suministro principal.

Este es el caso más simple. A menudo, puede hacerlo mejor: el regulador principal luego enciende un regulador de 5V 'mejor' (a menudo un devanado secundario para flybacks o forwards) que reemplaza al LDO auxiliar (a menudo es solo un diodo). Entonces, el suministro de polarización es, de hecho, solo un suministro de arranque y luego el regulador se 'autoalimenta' (siendo el 6033A un suministro de banco, el suministro auxiliar es algo enorme con aproximadamente cuatro rieles de alimentación diferentes y devanados dedicados, pero eso es ingeniería de HP: D)

Obtener el suministro de polarización de la red eléctrica (como para los cargadores de teléfonos) es un poco más complicado, ya que generalmente no se puede bajar un LDO de la red eléctrica a 5 V (no es que no se esté haciendo). Cada regulador tiene su propia estrategia, a menudo utilizando la corriente de magnetización del transformador para poner en marcha el circuito.

Comprender los convertidores Buck [cerrado]
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v