DC-DC-Schaltwandler gibt es in synchronen und nicht synchronen Varianten. Was sind die Vorteile der Synchronregler? Gibt es verschiedene Vorteile für einen synchronen Buck gegenüber einem Boost-Regler? Benötige ich wahrscheinlich die gleiche Anzahl externer Komponenten für beide Topologien? Werden sie die gleiche Menge an EMI oder Welligkeit erzeugen?
Antworten:
Jeder Spannungsabfall in einem Regler ist eine Quelle der Ineffizienz. Synchronregler ersetzen die normale Schottky-Diode durch einen MOSFET, der geöffnet ist, wenn der primäre MOSFET geschlossen ist, und umgekehrt, um selbst die durch die Diode verursachte geringe Ineffizienz zu verringern oder zu beseitigen. Dies gilt sowohl für Buck- als auch für Boost-Regler.
Ignacio hat den Hauptpunkt abgedeckt. Ein kleinerer Punkt, aber dennoch nützlich zu wissen, ist, dass ein synchroner Buck-Regler (zum Beispiel) im Allgemeinen stabiler ist als ein nicht synchroner Buck. Dies liegt daran, dass die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung x Tastverhältnis ist. Wenn Sie sehr gute Schalter haben (niedriger Widerstand), müssen Sie nur das Tastverhältnis ändern, wenn sich die Eingangsspannung ändert, dh keine Rückkopplung .
Wenn beispielsweise die Eingangsspannung 10 V beträgt und Sie 5 V benötigen, beträgt das Tastverhältnis 50%. Wenn die Eingangsspannung auf 15 V angestiegen ist, sollte Ihr Arbeitszyklus auf 33,33% fallen, um den gleichen 5-V-Ausgang zu erhalten.
Dies wird als "Vorwärtskopplung" bezeichnet, dh wenn die Volt X sind, dann sei die Pflicht Y und es werden keine inate Instabilitäten aufgerufen.
Es ist klar, dass die Ausgangsschalttransistoren unter allen Lastbedingungen nur schwer perfekt arbeiten können und eine negative Rückkopplung erforderlich ist. Sie sind jedoch normalerweise viel schonender als ein nicht synchroner Buck und weniger anfällig für Instabilitätsprobleme mit der Last. In der Tat können Sie bei bestimmten Kenntnissen über den von der Last aufgenommenen Ausgangsstrom fast ein geringfügiges Kompensationsschema abschätzen, um den endlichen Einschaltwiderständen der Schalttransistoren entgegenzuwirken. Dies würde so ziemlich eine angemessene Regulierung über einen massiven Lastbereich bringen, ohne sich um negative Rückkopplungen und Instabilitäten sorgen zu müssen.