ឧបករណ៍បញ្ជាប្រភេទ Buck-boost ពង្រីកពេលវេលាធ្វើការរបស់ឧបករណ៍យួរដៃ

著者：Iflowpower – Portable Power Station Supplier

ផ្ទៃខាងក្រោយ ជាមួយនឹងបច្ចេកវិទ្យាថ្មទំនើប ដង់ស៊ីតេថាមពលតូច ថាមពលខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ថាមពលខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ នេះផ្តល់នូវបញ្ហាប្រឈមក្នុងការរចនាដល់វ៉ុលឡានក្រុង 3.3V ដែលជាប្រព័ន្ធដំណើរការដោយថ្មលីចូម និងប៉ូលីមែរលីចូម។

ជាពិសេសវ៉ុលឡានក្រុង 3.3V ត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាមួយចរន្តផ្ទុកលើសពី 0.5A សូម្បីតែ។

ទោះបីជាឧបករណ៍បំប្លែង buck ត្រូវបានបម្លែងពិសេសទៅជាវ៉ុលទិន្នផលទាប (ឧទាហរណ៍ 1.8V) ជាមួយនឹងវ៉ុលថ្មលីចូម - អ៊ីយ៉ុងនៃ 2.7-4 ។

2V, កម្មវិធីបំប្លែងជំរុញអាចបញ្ចេញវ៉ុលដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ 5V) ប៉ុន្តែឧបករណ៍បំប្លែងទាំងពីរមិនតែងតែបង្ហាញវ៉ុលឡានក្រុង 3.3V ទេ។ Single-ended main Inductor Converter (Sepic) ដែលជា topology ដូចជា boost and a buck converter អាចប្រើប្រាស់ថាមពលថ្មទាំងអស់ ប៉ុន្តែវាមានប្រសិទ្ធភាពទាប ការចំណាយខ្ពស់ តំបន់ដាក់ប្រាក់ និងឧបករណ៍ជាច្រើនទៀត និងភាពស្មុគស្មាញខ្ពស់ជាង។

ថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងតែមួយ ឬពីរជាធម្មតាសាកជាមួយអាដាប់ទ័រ AC ពី 5 ទៅ 9V ។ សមត្ថភាពក្នុងការជំនួសថ្មដោយផ្ទាល់ជាមួយអាដាប់ទ័រ AC កាត់បន្ថយរយៈពេលសាកថ្ម។ ជាការពិតណាស់ នេះតម្រូវឱ្យឧបករណ៍បំប្លែងមិនត្រឹមតែអាចដំណើរការនៅតង់ស្យុងបញ្ចូលថ្មទាបបំផុតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចដំណើរការជាមួយនឹងតង់ស្យុងបញ្ចូលដែលមានការកើនឡើងផងដែរ។

ជាប្រពៃណី ឧបករណ៍យួរដៃដែលដំណើរការដោយថ្ម ទាញថាមពលពីថ្មដោយផ្ទាល់ សូម្បីតែនៅក្នុងការសាកថ្មក៏ដោយ។ ឧបករណ៍បំលែង DC/DC ប្រភេទនេះក៏មានចរន្ត quiescent ទាបបំផុតផងដែរ ដើម្បីសន្សំសំចៃថាមពលថ្មនៅក្នុងរបៀបរង់ចាំ ឬទំនេរ។ ឧបករណ៍​បញ្ជា​បង្កើន​ប្រាក់​បៀវត្សរ៍​សមកាលកម្ម​គឺជា​ដំណោះស្រាយ​ដ៏​ល្អ​មួយ​ក្នុង​ការ​ផ្គត់ផ្គង់ 3.

រនាំងថាមពល 3V នៅក្នុងឧបករណ៍កាន់ដៃដែលដំណើរការដោយថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងកោសិកាតែមួយ។ ផ្លូវដែកថាមពល 3.3V គឺជាបញ្ហាស្មុគស្មាញ។

ក្រុមហ៊ុនជាច្រើនបានផ្តល់ដំណោះស្រាយ។ LTC3785 របស់ Linglurt&39;s LTC3785 Synchronous buck-boost type switching regulator DC/DC controller គឺជាផ្នែកមួយនៃពួកគេ។ Topology buck-boost ដែលមានកម្មសិទ្ធិរបស់វាមានតែមួយ inductor ដែលអាចប្រើតង់ស្យុងទិន្នផលថេរខ្ពស់ជាង ស្មើ ឬទាបជាងវ៉ុលបញ្ចូលនៃវ៉ុលលទ្ធផល។

LTC3785 ដំណើរការជាមួយវ៉ុលបញ្ចូល និងទិន្នផលពី 2.7 ទៅ 10V ដែលល្អសម្រាប់អាគុយលីចូម អ៊ីយ៉ុង លីចូម លីចូម លីចូម លីចូម លីចូម លីចូម លីចូម តែមួយ ឬពីរ ឬលោហៈនីកែល-អ៊ីដ្រូសែនពហុអាល់កាឡាំង នីកែល កាដមីញ៉ូម ឬថ្មអាល់កាឡាំង។ ឧបករណ៍បញ្ជាដែលរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងខ្ពស់នេះប្រើប្រាស់សរសៃតិចតួច ជាមួយនឹងមុខងារដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបានជាច្រើនដូចជា Soft boot, switching frequency និង limit voltage voltage។

ខ្សែកោងប្រសិទ្ធភាពគឺស្ថិតនៅក្នុងការធ្វើសមកាលកម្ម 4 switch buffet-boost-boost-boost DC/DC converter ជាមួយនឹងវ៉ុលបញ្ចូល 2.7 ~ 10V ជួសជុល 3.3V/3A ក្នុងប្រសិទ្ធភាពរហូតដល់ 96% ទិន្នផល។

LTC3785 ផ្គត់ផ្គង់កម្មវិធីបញ្ជាច្រកទ្វារ N-channel MOSFET ទាំងអស់ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ភាពងាយស្រួលសម្រាប់ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាកុងតាក់ពហុថាមពលតែមួយកញ្ចប់ RDS (ON) ទាប។ ស្ថាបត្យកម្មគ្រប់គ្រង និងស្ថាបត្យកម្មដែលមានកម្មសិទ្ធិរបស់វាប្រើ MOSFET RDS ដើម្បីរកមើលការកំណត់ចរន្តទៅមុខ និងបញ្ច្រាស ដោយសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន។ នៅពេលដែលអ្នកចង់បង្កើនភាពត្រឹមត្រូវនៃការកំណត់បច្ចុប្បន្ន អ្នកអាចប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។

លើសពីនេះ LTC3785 អាចដំណើរការក្នុងទម្រង់ burstmode ដោយបន្ថយចរន្តឋិតិវន្តនៃបន្ទុកពន្លឺទៅតិចជាង 100μA ដែលមានសារៈសំខាន់ក្នុងការពង្រីកពេលវេលាប្រតិបត្តិការថ្មរបស់កម្មវិធីចល័ត។ LTC3785 ក៏មានសមត្ថភាពផ្តាច់ទិន្នផលពិតៗ ខណៈពេលដែលអស់ម៉ោង ធានានូវការដាច់នៃថ្ម និងបន្ទុកប្រព័ន្ធ។ រូបភាពទី 1 គ្រោងការណ៍កម្មវិធីបំប្លែងសម្ពាធជំរុញជំហាន និងខ្សែកោងប្រសិទ្ធភាពរបស់វា វត្ថុបញ្ជាកម្រិតខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពអតិបរិមានៃ LTC3785 ដោយផ្អែកលើកម្រិតថាមពលជំរុញស្ពាន H ស្តង់ដារ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 ។

វាក៏មានប៊ូក និងប៊ូសប្តូរ MOSFET ដែលភ្ជាប់ទៅអាំងឌុចទ័រតែមួយ។ ការដោះសោ MOSFET ទាំង 4 ជាមួយនឹងការប្តូរជាបន្តបន្ទាប់ជាបន្តបន្ទាប់ - របៀបជំរុញផ្សេងគ្នា LTC3785 ត្រូវបានរចនាឡើង មានតែ MOSFET ពីរប៉ុណ្ណោះរាល់ពេល។ សៀគ្វីត្រួតពិនិត្យ buck-boost ជាច្រើនមានការថយចុះយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងចំណុចបម្លែង ការរំខានថាមពល ឬបញ្ហាមិនស្ថិតស្ថេរនៃវ៉ុលលទ្ធផល។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបំប្លែង LTC3785 យ៉ាងរលូនរវាងជំហានចុះក្រោម ការជំរុញ និងបង្កើនទំហំការងារ រក្សាបាននូវសំឡេងរំខានទាបនៅក្នុងរបៀបប្រតិបត្តិការទាំងអស់។ សៀគ្វីគ្រប់គ្រងនេះក៏កាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវកុងតាក់ដែលមិនចាំបាច់ និងការបាត់បង់ចរន្ត ដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃឧបករណ៍បំប្លែង។ រូបភាពទី 2 ដ្យាក្រាមប្លុកផ្នែកផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងវ៉ុលបញ្ចូលរបៀបប្រតិបត្តិការរបៀបធ្វើការគឺខ្ពស់ជាងវ៉ុលលទ្ធផល ឧបករណ៍បំលែងដំណើរការ កុងតាក់ A និង B បម្លែងវ៉ុលបញ្ចូល កុងតាក់ D ត្រូវបានបើក L1 ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅទិន្នផល (សូមមើលរូបភាពទី 2) ។

ដោយសារតង់ស្យុងបញ្ចូលត្រូវបានកាត់បន្ថយ និងនៅជិតវ៉ុលលទ្ធផល ឧបករណ៍បំលែងគឺជិតដល់វដ្តកាតព្វកិច្ចអតិបរមានៃរបៀប buck ផ្នែកជំរុញនៃស្ពានចាប់ផ្តើមកុងតាក់ ចូលទៅក្នុងកន្លែងធ្វើការ buck-boost ឬ 4 switching area ។ នៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ចូលត្រូវបានកាត់បន្ថយបន្ថែមទៀតឧបករណ៍បំលែងចូលទៅក្នុងតំបន់ជំរុញ។ កុងតាក់ A ត្រូវបានបើកនៅវដ្តកាតព្វកិច្ចជំរុញអប្បបរមា អាំងឌុចទ័រត្រូវបានភ្ជាប់ទៅធាតុបញ្ចូល ប្តូរ C និង D ការបំប្លែងផ្នែកទិន្នផលនៃអាំងឌុចទ័ររវាងកុងទ័រទិន្នផល និងដី ដែលជាឧបករណ៍បំប្លែងជំរុញសមកាលកម្ម។

មុខងារផ្សេងទៀតដើម្បីសម្រេចបាននូវភាពបត់បែនខ្ពស់ LTC3785 មានមុខងារផ្សេងទៀតដើម្បីកែលម្អភាពអាចរកបានរបស់ពួកគេនៅក្នុងកម្មវិធីចល័ត ឧទាហរណ៍ ចរន្តឋិតិវន្តទាបបំផុតដើម្បីពង្រីកម៉ោងធ្វើការរបស់ថ្ម។ សម្រាប់កម្មវិធីចល័តបែបនេះ ឧបករណ៍អាចត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឱ្យដំណើរការក្នុងទម្រង់ផ្ទុះ ដើម្បីពង្រីកម៉ោងធ្វើការរបស់ថ្ម។ នៅក្នុងរបៀបផ្ទុះ LTC 3785 ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលទៅទិន្នផលរហូតដល់វ៉ុលលទ្ធផលឈានដល់ស្ថានភាពស្ថិរភាព។

បន្ទាប់ពីឈានដល់ស្ថានភាពស្ថិរភាពឧបករណ៍ត្រូវបានដាក់ក្នុងស្ថានភាពងងុយដេកហើយការបើកបររបស់ MOSFET ខាងក្រៅត្រូវបានបិទហើយមានតែសៀគ្វីសំខាន់ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានថែរក្សាហើយ LTC3785 ប្រើប្រាស់ចរន្តតិចជាង 100μA។ ចរន្តផ្ទុកត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយ capacitor ទិន្នផលក្នុងអំឡុងពេលនេះ។ នៅពេលដែលតង់ស្យុងទិន្នផលធ្លាក់ចុះនៅខាងក្រោមគែមបទប្បញ្ញត្តិតង់ស្យុងទាប ឧបករណ៍ "ភ្ញាក់ឡើង" ហើយចាប់ផ្តើមប្រតិបត្តិការប្តូរម្តងទៀត ហើយ capacitor លទ្ធផលត្រូវបានគិតថ្លៃម្តងទៀត។

LTC3785 ក៏ផ្គត់ផ្គង់លើសទម្ងន់ និងការការពារសៀគ្វីខ្លី ដោយរកឃើញ និងកំណត់ចរន្តបញ្ចូលពីការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបញ្ចូល។ ប្រសិនបើតម្លៃដែនកំណត់នៃការសរសេរកម្មវិធីរបស់អ្នកប្រើប្រាស់ត្រូវបានឈានដល់នោះ កុងទ័រចាប់ផ្តើមទន់ដែលភ្ជាប់ទៅម្ជុល RUN / SS ត្រូវបានប្រើម្តងទៀតដើម្បីប្រើការចុចខុស ហើយចាប់ផ្តើមបញ្ចេញ។ ប្រសិនបើស្ថានភាពកំណត់បច្ចុប្បន្ននៅតែបន្តជាយូរ នោះកម្មវិធីបំប្លែងនឹងត្រូវបានបិទ ខណៈពេលដែលចាប់ផ្តើមការចុចកំណត់ឡើងវិញ ដើម្បីចាប់ផ្តើមកម្មវិធីបំប្លែងឡើងវិញ។

ប្រសិនបើ LTC3785 មិនអាចចាប់ផ្តើមឡើងវិញបានទេ ហើយស្ថានភាពលើសចំណុះនៅតែបន្ត របៀបធ្វើការនេះនឹងបន្តកំណត់ការប្រើប្រាស់ថាមពលសរុប។ តាមរយៈការផ្គត់ផ្គង់ចរន្តតូចមួយទៅម្ជុល RUN / SS អ្នកក៏អាចចាក់សោរចាក់សោឧបករណ៍ជំនួសឱ្យការចាប់ផ្តើមឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរភាពធន់ទ្រាំ MOSFET ខាងក្រៅ ការរកឃើញលេចធ្លាយ MOSFET ជាទូទៅមិនមានភាពត្រឹមត្រូវខ្លាំងនោះទេ។

ប្រសិនបើអ្នកចង់បានភាពត្រឹមត្រូវនៃការកំណត់បច្ចុប្បន្នកាន់តែតឹងរ៉ឹង អ្នកអាចបន្ថែមភាពធន់នឹងការរកឃើញបច្ចុប្បន្ន។ LTC3785 ក៏អាចត្រូវបានកម្មវិធីដើម្បីសម្រេចបាននូវការងារកម្រិតពេញលេញ ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍បំប្លែងផ្គត់ផ្គង់ និងស្រូបចរន្តស្មើនឹងចំណុចកំណត់លំហូរបច្ចុប្បន្ន។ នេះត្រូវបានសម្រេចដោយការកំណត់សញ្ញាកម្រិតតក្កវិជ្ជាខ្ពស់នៅលើម្ជុល CCM ។

និយតករភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធទាបនៃឆានែល P ខាងក្នុងជាមួយវ៉ុលផ្គត់ផ្គង់ថាមពលបញ្ចូលក្នុងវ៉ុល VCC pin 4.35V ។ វ៉ុលនេះត្រូវបានបំពាក់ដោយដ្រាយនិងសៀគ្វីខាងក្នុង LTC 3785 ដែលអាចផ្គត់ផ្គង់ចរន្តកំពូល 100 mA ដែលត្រូវតែឆ្លងកាត់ capacitor អប្បបរមា 4 ។

7μF. និយតករ VCC អាចត្រូវបានភ្ជាប់ទៅ Vout ដោយ Schottky diode ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ចរន្តដ្រាយច្រកទ្វារកាន់តែខ្ពស់។ ទីបំផុត LTC3785 មានមុខងារ overvoltage និង undervoltage សម្រាប់ការការពារការបរាជ័យ និងការរឹតបន្តឹងបណ្តោះអាសន្ន។

ប្រសិនបើវ៉ុលលទ្ធផលត្រូវបានរកឃើញ 9.5% ខ្ពស់ជាងចំណុចកំណត់វ៉ុលគោលដៅ នោះសកម្មភាពប្តូរនឹងឈប់។ បន្ទាប់មកវ៉ុលលទ្ធផលនឹងត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅកម្រិតសុវត្ថិភាពជាងមុន ដោយសារមិនមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដល់ទិន្នផល។

នៅពេលដែលទិន្នផលធ្លាក់ចុះគ្រប់គ្រាន់ សកម្មភាពប្តូរនឹងចាប់ផ្តើមម្តងទៀត។ ក្នុងករណី overvoltage សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានបង្ខំឱ្យធ្វើការនៅក្នុងរបៀបប្រេកង់ថេរហើយរបៀបផ្ទុះត្រូវបានហាមឃាត់។ ការជ្រើសរើសថាមពល N channel MOSFET និងទំហំដំណោះស្រាយ LTC3785 ទៅ 4 ថាមពល N-channel MOSFETs ពីរសម្រាប់កុងតាក់ខាងលើ និងសញ្ញាពីរផ្សេងទៀត។

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់គឺ VBR (DSS), VGS (TH), RDS (ON) និង IDS (MAX) ។ ការកំណត់ថាមពលរបស់ដ្រាយវ៍ 4.35VVCC ។

សម្រាប់វ៉ុលបញ្ចូលភាគច្រើន កម្រិតច្រកទ្វារតក្កវិជ្ជាទាប MOSFETs អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់កម្មវិធីដែលវ៉ុលបញ្ចូលភាគច្រើនតិចជាង 5V ។ លើសពីនេះទៀតឧបករណ៍បំលែង LTC3785DC / DC ធម្មតាទាំងអស់ប្រើឧបករណ៍បញ្ចូលនិងទិន្នផលសេរ៉ាមិច។ ទិន្នផល 10W តំបន់ដាក់ប្រាក់ពេញសៀគ្វីគឺតិចជាង 2cm2cm អាំងឌុចទ័រគឺជាឧបករណ៍ខ្ពស់បំផុត កម្ពស់គឺ 0។

៣២ ស។ .