Fundamentele DC-DC – prezentare generală a regulatorului pompei de sarcină

Bună ziua. Bine ați venit la secțiunea Fundamentele DC-DC. Eu sunt Xiang. În această secțiune, vom vorbi despre un regulator de pompă de sarcină. Ce este un regulator de pompă de încărcare? Este un tip de regulator de comutare care furnizează energie doar prin încărcarea și descărcarea condensatoarelor. Este potrivit pentru aplicații care au curenți mici și o diferență moderată între tensiunea de intrare și cea de ieșire. Avantajul utilizării regulatorului cu pompă de sarcină este că nu are inductor în regulator. Puteți obține o dimensiune mai mică. Eficiența este moderată, dar este mai mare decât cea a regulatorului liniar. Iar V out poate fi mai mare sau mai mică decât V in. Și sunt necesare mai puține componente, astfel încât este ușor de decis și de utilizat. Dezavantajul este că comutarea poate produce ondulații de ieșire ridicate și zgomot. Iar capacitățile de curent de ieșire sunt limitate de condensatori. Cum funcționează o pompă de încărcare? Conexiunea condensatorului este modificată de comutatoare, astfel încât încărcarea și descărcarea să fie controlate. După cum puteți vedea pe acest grafic simplificat de aici, întrerupătorul de la S1 la S4 comută. Când S1 și S3 sunt pornite, S2 și S4 sunt oprite. Condensatorul se încarcă de la sursa de tensiune de intrare. Și când comutatorul S1, S3 este oprit, iar S2 și S4 se vor activa. Iar condensatorul de încărcare, se va descărca la sarcina de ieșire. Și este, de asemenea, interesant de știut, prin inversarea conexiunii dintre ieșire și masă, puteți ajunge de la un convertor cu câștig unitar la un invertor cu câștig negativ. Pe această pagină prezentăm o configurație populară a regulatorului cu pompă de sarcină. Se numește un dublator de tensiune. După cum puteți vedea, este foarte asemănătoare cu regulatorul pompei de sarcină cu câștig unitar. Și, de fapt, comutarea, necesită patru comutatoare. Iar aceste patru comutatoare sunt similare. Comută la fel ca și regulatorul cu câștig unitar. Dar în loc să conectezi masa V out la masă, V out este de fapt deasupra V in. Deci, în acest caz, V out este de fapt V in, plus tensiunea condensatorului. Astfel, veți obține o ieșire de două ori mai mare decât V in. De aceea se numește dublator de tensiune. Iar pentru cele două diapozitive anterioare, am arătat folosirea unui singur condensator în acest regulator. Deci, dacă aveți două condensatoare în regulatorul pompei de sarcină, asta vă oferă de fapt mai multe combinații de configurații de câștig. Iar următoarele figuri arată câteva configurații tipice ale conexiunilor a doi condensatori. Și se pot obține câștiguri diferite. Reglarea pompei de sarcină. Prin includerea unui etaj postregulator, pompa de încărcare poate realiza o granulație fină a tensiunii de ieșire. De asemenea, impedanța comutatorului poate fi controlată acționând eficient ca un postregulator. După cum puteți vedea, în loc să folosiți comutatorul S1 și S3, acesta este de fapt înlocuit cu un tranzistor de tip regulator liniar. Iar R out este impedanța de ieșire efectivă, inclusiv impedanța comutatorului R switch și impedanța capacului comutat, care este determinată de frecvența comutatorului dvs. în condensatorul capacului CF. Și reglarea fină poate fi realizată prin controlul frecvenței de comutare și a impedanței de comutare. Și există două tipuri de reglementări ale pompei de încărcare. Unul este prin controlul frecvenței. O numim modulație de frecvență a impulsurilor. După cum puteți vedea aici, tensiunea de ieșire este menținută constantă prin omiterea impulsurilor inutile. Iar avantajul utilizării PFM este că are curenți de repaus foarte mici și se poate obține o eficiență ridicată, în special în condiții. Dar dezavantajul este că are o ondulație mare a tensiunii de ieșire și frecvența dvs. variază. Și celălalt tip, pe care îl numim Reglarea frecvenței constante. Se obține prin controlul rezistenței comutatorului. În acest tip de reglare, avantajul este că puteți obține o ondulație scăzută a tensiunii. Iar frecvența de comutare este relativ fixă. Dar dezavantajul este are un curent de repaus ridicat, deci eficiența este mai mică. Pe scurt, în această secțiune am prezentat regulatorul pompei de sarcină și funcționarea și reglarea acestui tip de convertor DC-DC. Vă mulțumim.