Fundamentos DC-DC – visão geral do regulador da bomba de carga

Hello. Bem-vindo aos Fundamentos DC-DC. Eu sou Xiang. Nesta seção, vamos falar sobre um regulador de bomba de carga. O que é um regulador de bomba de carga? É um tipo de regulador de comutação que fornece a energia apenas carregando e descarregando condensadores. É adequado para aplicações que tenham correntes baixas e que tenham diferenças moderadas de tensão de entrada para saída. A vantagem de usar o regulador da bomba de carga é que ele não tem indutor no regulador. Você pode alcançar um tamanho menor. A eficiência é moderada, mas é maior que a do regulador linear. E o V para fora pode ser maior ou menor que o seu V para dentro. E são necessários menos componentes, o que facilita a decisão e o uso. A desvantagem é que a comutação pode produzir ondulações de alta saída e ruído. E a capacidade da corrente de saída é limitada pelos condensadores. Como funciona uma bomba de carga? A ligação do condensador é alterada pelos interruptores para que a carga e a descarga sejam controladas. Como você pode ver neste gráfico simplificado, os interruptores S1 a S4 estão comutando. Quando o S1 e o S3 estão ligados, o S2 e o S4 estão desligados. O condensador está a carregar pela fonte de tensão de entrada. E quando o interruptor S1, S3 está desligado, e o S2 e o S4 vão ser ligados. E o condensador de carga, vai descarregar para a carga de saída. E também é interessante saber que, invertendo a ligação da saída e da terra, você pode obter de um conversor de ganho unitário para um inversor de ganho negativo. Nesta página, mostramos uma configuração popular do regulador da bomba de carga. É chamado de duplicador de voltagem. Como você pode ver, é muito semelhante ao regulador da bomba de carga de ganho unitário. E na verdade, a comutação, requer quatro interruptores. E estes quatro interruptores são semelhantes. É a mesma coisa que o regulador de ganho de unidade. Mas em vez de ligar o seu V para fora do solo, o seu V para fora está em cima do seu V para dentro. Neste caso, o seu V para fora é na verdade o seu V para dentro, mais a tensão do condensador. Então isso lhe dará duas vezes o V de saída. Então é por isso que se chama o duplicador de voltagem. E para os dois slides anteriores, nós só mostramos usando um condensador neste regulador. Então, se você tiver dois capacitores no regulador da bomba de carga, isso realmente lhe dá mais combinação das configurações de ganho. E as figuras seguintes mostram algumas configurações típicas de duas conexões de capacitores. E ganhos diferentes podem ser obtidos. Regulamentos da bomba de carga. Ao incluir um estágio pós-regulador, a bomba de carga pode atingir uma fina granularidade da tensão de saída. Além disso, a impedância do interruptor pode ser controlada atuando efetivamente como um pós-regulador. Como você pode ver, ao invés de usar as chaves S1 e S3, ela é substituída por um transistor do tipo regulador linear. E a saída R é a impedância de saída efetiva incluindo o interruptor de impedância R e a impedância da tampa comutada, que é determinada pela freqüência do seu interruptor no condensador da tampa CF. E o ajuste fino pode ser realizado através do controle da frequência de chaveamento e da impedância de chaveamento. E há dois tipos de regulamentos da bomba de carga. Uma é através do controlo da frequência. Nós chamamos-lhe Modulação da Frequência de Pulso. Como você pode ver aqui, a tensão de saída é mantida constante, pulando o pulso desnecessário. E a vantagem de usar a PFM é que ela tem correntes de quiescência muito baixas e você pode alcançar alta eficiência, especialmente em condições. Mas a desvantagem é que ele tem alta ondulação de tensão de saída e sua freqüência varia. E o outro tipo, chamamos-lhe Regulação de Frequência Constante. É conseguida através do controlo da resistência do interruptor. Neste tipo de regulação, a vantagem é que você pode alcançar ondulação de baixa tensão. E a frequência de comutação é relativamente fixa. Mas a desvantagem é que tem alta corrente de quiescência, por isso a eficiência é menor. Em resumo, nesta secção introduzimos o regulador da bomba de carga e o funcionamento e regulação deste tipo de conversor DC-DC. Obrigado.