Un regulador Buck positivo hace que el convertidor DC/DC Boost sea negativo

Los diseñadores de fuentes de alimentación pueden elegir entre muchos reguladores reductores positivos disponibles que también se pueden usar como convertidores elevadores CC/CC negativos. Algunos reguladores reductores tienen un voltaje de referencia de retroalimentación negativa expresamente para este propósito, pero son muy superiores a la variedad de circuitos integrados que tienen voltajes de retroalimentación de referencia positivos. Un diseñador puede aprovechar esta mayor variedad de dispositivos mediante el uso de un regulador de conmutación reductor positivo para crear un excelente convertidor elevador negativo. Solo algunos cambios menores en la configuración típica del convertidor descendente.

La figura 1a muestra una entrada de –5 V a –9 V a un convertidor elevador de 1,2 negativo que utiliza el regulador de conmutación del convertidor reductor positivo LT1765EFE. El LT1765EFE funciona con una entrada de 3 V a 25 V, utiliza un voltaje inverso de 1,2 V y tiene un interruptor de alimentación interno de 3 A. La frecuencia de conmutación rápida de 1,25 MHz del LT1765EFE permite reducir el tamaño del inductor y los condensadores de entrada y salida. La Figura 1b muestra una aplicación típica de convertidor reductor positivo para el LT1765EFE, un convertidor CC/CC de entrada de 12 V a salida de 3,3 V a 2,2 A.

En la Figura 1a, la V_EN El pin está conectado a la tierra del sistema y el pin GND del IC está conectado a la salida de voltaje negativo. Esto crea la configuración del convertidor de impulso negativo para suministrar el V con un voltaje positivo_Facebook pin relativo al pin GND del IC. En esta topología, el voltaje de entrada máximo del circuito integrado debe ser mayor que el voltaje de salida del convertidor elevador negativo. El IC también debe tener un voltaje de entrada mínimo menor que la magnitud del voltaje de entrada para que el circuito se encienda cuando se enciende, ya que el voltaje de salida puede tener un estado inicial de 0 V.

Tenga en cuenta que la corriente de salida máxima del convertidor elevador negativo en la Figura 1a es menor que la corriente de salida máxima del convertidor reductor positivo en la Figura 1b, aunque utilizan el mismo interruptor de alimentación interno de 3A.

El inductor se selecciona en función de la corriente de salida máxima, la corriente de conmutación máxima y la corriente de ondulación deseada. Primero, calcule el ciclo de trabajo (DC), luego calcule la corriente de ondulación (I_PÁGINAS) en función de la inductancia seleccionada (L), o el valor de la inductancia en función de la corriente de ondulación deseada. En general, se recomienda elegir el valor del inductor de modo que la corriente de ondulación de pico a pico sea aproximadamente el 40% de la corriente de entrada. Estos cálculos son aproximaciones e ignoran el efecto de las pérdidas de energía de interruptores, inductores y diodos Schottky.

donde η es la eficiencia global

donde f es la frecuencia de conmutación

La corriente máxima del inductor (I_L(MÁX.)) que es igual a la corriente máxima del interruptor en esta configuración. El IC tiene una corriente de conmutación máxima (I_SW(MÁX.)) de 3A, por lo que la corriente máxima del inductor debe permanecer por debajo de 3A. Para mantener la corriente de conmutación por debajo del máximo, es posible que se necesite más inductancia para mantener la corriente de ondulación lo suficientemente baja.

Corriente máxima de salida (I_{SALIDA (MÁX.)}(e) es una aproximación derivada de la corriente de entrada máxima permitida dada la corriente de ondulación.

Al igual que un convertidor elevador típico, el condensador de entrada en la topología de refuerzo negativo tiene una corriente de ondulación baja y el condensador de salida tiene una corriente de ondulación discontinua alta. El tamaño del capacitor de salida suele ser mayor que el capacitor de entrada para manejar la corriente de ondulación RMS más grande.

El capacitor de salida ESR tiene un efecto directo en la ondulación del voltaje de salida del convertidor CC/CC. La selección de controladores de desplazamiento de frecuencia más alta reduce la necesidad de una clasificación de corriente de ondulación rms excesiva. De cualquier manera, un condensador de salida ESR bajo, como el cerámico, puede minimizar la ondulación del voltaje de salida del convertidor de refuerzo negativo.

Las Figuras 1a y 1b muestran las rutas de conmutación de alto ΔI/Δt de los convertidores CC/CC de refuerzo negativo y reductor positivo. Este bucle debe mantenerse lo más pequeño posible, minimizando los rastros largos, para minimizar los rastros inductivos. Las corrientes discontinuas en este camino conducen a valores muy altos de ΔI/Δt. Cualquier rastro de inductancia en este bucle da como resultado picos de voltaje que pueden hacer que un circuito sea ruidoso o esté fuera de control. Por esta razón, el diseño del circuito puede ser tan importante como la selección de componentes. Tenga en cuenta que el diseño del impulso negativo es similar al del regulador reductor positivo, con las posiciones de entrada y salida intercambiadas.