Kitronik Arcade για BBC micro: bit και MakeCode Arcade Πολλά ηλεκτρονικά σχέδια, όπως συστήματα που λειτουργούν με μπαταρία,απαιτούν ισχυρούς μετατροπείς DC/DC για τη διατήρηση σταθερής τάσης εξόδου κατά τη διάρκεια διακυμάνσεων τάσης εισόδουΠαρόλο που οι τοπολογίες με τέσσερις διακόπτες από τοποθεσία προς τοποθεσία είναι μια κοινή επιλογή λόγω της ευελιξίας και της πυκνότητας ισχύος τους,υπάρχουν σημαντικές προκλήσεις σχεδιασμού κατά την επέκταση αυτών των συστημάτων σε εφαρμογές υψηλού ρεύματοςΟ σχεδιαστής πρέπει να εξισορροπήσει προσεκτικά την αρχιτεκτονική μέσα στους ρυθμιστές τάσης.Η ενσωμάτωση επαγωγών και συσκευών ανίχνευσης ρεύματος θα επηρεάσει σημαντικά το συνολικό μέγεθος, την πολυπλοκότητα και την αποτελεσματικότητα του κυκλώματος.
Το παρόν έγγραφο παρέχει μια σύντομη επισκόπηση των προκλήσεων και των διαπραγματεύσεων που αντιμετωπίζουν οι σχεδιαστές συστημάτων ενέργειας.παρουσιάζονται οι λύσεις από την σειρά προϊόντων Analog Devices Buck και Boost Pressurizer και πώς αντιμετωπίζουν αυτές τις προκλήσεις και βελτιστοποιούν τον σχεδιασμό. Τα κιτ αξιολόγησης και το λογισμικό που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι σχεδιαστές για την επιτάχυνση της κατασκευής πρωτοτύπων και της ανάπτυξης τονίζονται.
Ενσωματωμένοι διαχωρισμοί στο σχεδιασμό υψηλού ρεύματος προς τα κάτω - προς τα πάνω
Σε έναν μετατροπέα τεσσάρων διακόπτες, το στάδιο ισχύος απαιτεί τέσσερα MOSFET, έναν επαγωγό ισχύος και μια συσκευή ανίχνευσης ρεύματος.Ο τρόπος κατανομής αυτών των εξαρτημάτων μεταξύ των πακέτων των ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματωμένων ενσωματω.
Η εξωτερική τοποθέτηση επαγωγών και αντίστοιχων ανίχνευσης σε PCB δίνει στον σχεδιαστή πλήρη έλεγχο στην επιλογή των εξαρτημάτων.το βασικό υλικό και το ρεύμα κορεσμού μπορούν να ταιριάζουν με ακρίβεια στην εφαρμογήΩστόσο, η ευελιξία αυτή έχει ένα κόστος: τα εξωτερικά στοιχεία καταλαμβάνουν χώρο στην πλατφόρμα, περιπλέκουν τη διάταξη και απαιτούν προσεκτική καλωδίωση για να ελαχιστοποιηθούν οι θορύβοι στην τρέχουσα πορεία ανίχνευσης.
Η ενσωμάτωση επαγωγών και αντίστοιχων ανίχνευσης στο πακέτο της μονάδας απλοποιεί τον σχεδιασμό και τη διάταξη, μειώνοντας τον αριθμό των εξαρτημάτων και το αποτύπωμα του PCB.ο επαγωγός περιορίζεται από το μέγεθος της συσκευασίας, η οποία μπορεί να περιορίσει την μέγιστη ισχύ ισχύος εξόδου και θερμική απόδοση.
Επιπλέον, η ανίχνευση αντίστασης μπορεί να αντικατασταθεί με ένα μη καταστροφικό σύστημα ανίχνευσης ρεύματος, εξαλείφοντας έτσι εντελώς την ανίχνευση αντίστασης.οδηγεί σε πιο περίπλοκα σχέδια ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (IC) για μονάδες βήματος προς τα κάτω - ενίσχυση.
Πώς οι τρεις σειρές ενότητες αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις της ολοκλήρωσης προς τα κάτω και προς τα πάνω
Ως μέρος της εκτεταμένης σειράς προϊόντων μ Module, η Analog Devices προσφέρει ένα ευρύ φάσμα μονάδων DC/DC που επιτρέπουν στους σχεδιαστές να επιλέγουν μεταξύ αυτών των στρατηγικών ενσωμάτωσης.Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην τετρασύνδεση βήμα προς τα κάτω - ενδυνάμωση μονάδα (Σχήμα 1): LTM4607, LTM4605 και LTM4; LTM8055, LTM8056 και LTM8054; και LTM4712.
Διάγραμμα τεσσάρων διακόπτες βήμα προς τα κάτω - βήμα προς τα πάνω μ Μοντέλο
Σχήμα 1: Δείχνουν οι μ-μονούλες με τέσσερις διακόπτες βήμα προς τα κάτω - βήμα προς τα πάνω, οι οποίες κατασκευάζονται με διαφορετικούς τρόπους για διαφορετικές τάσεις εισόδου και ρεύματα εξόδου.τροποποιημένη από τον Κέντον Γουίλιστον)
Μετατροπέας συνεχούς ρεύματος με εξωτερικό επαγωγικό και αντίσταση ανίχνευσης
Οι ενσωματωμένοι ελεγκτές LTM4, LTM4605 και LTM4 και τα MOSFET σε μ-Μονούλα συσκευών με επαγωγούς ισχύος και αντίστοιχους αισθητήρες ρεύματος εκτός της πλακέτας κυκλωμάτων (σχήμα 2).Αυτή η δομή επιτρέπει στους σχεδιαστές να επιλέγουν ευέλικτα τιμές επαγωγού και αντίστασης επαγωγού για να ανταποκρίνονται σε ειδικές απαιτήσεις εφαρμογής.
Σχεδιακό διάγραμμα αναλογικών συσκευών LTM4, LTM4605 και LTM4
Σχήμα 2: Συσκευή (αριστερά) των LTM4607, LTM4605 και LTM4και αντίστοιχο σχήμα επιπέδου ισχύος (δεξιά) με εξωτερικούς επαγωγούς και αντίστοιχους επαγωγούς να αναδεικνύονται.
Η LTM4605 έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές χαμηλής τάσης με εύρος τάσης εισόδου 4.5 V έως 20 V και ρεύμα εξόδου 12 A (κατάσταση μειωμένης τάσης)Το LTM4607 και το LTM4 επεκτείνουν το εύρος εισόδου σε 10 A (κατάσταση μειωμένης τάσης) σε 36 V, με το LTM4 το ευρύτερο εύρος τάσης εξόδου από 0,8 V έως 34 V.
Μετατροπέας συνεχούς ρεύματος με ενσωματωμένο επαγωγό και αντίσταση ανίχνευσης
LTM8055, LTM8056,και LTM8054 (Σχήμα 3) ενσωματώνουν επαγωγούς ισχύος και αντίστοιχους αισθητήρα ρεύματος σε μ πακέτα Μονούλης για να απλοποιήσουν το σχεδιασμό και τη διάταξη μειώνοντας τον αριθμό των εξωτερικών στοιχείων στο PCB.
Σχεδιακό διάγραμμα των αναλογικών συσκευών LTM8055, LTM8054 και LTM8056
Η εικόνα 3 δείχνει τη μονάδα (αριστερά) των συσκευών LTM8055, LTM8054 και LTM8056 και αναδεικνύει τη σχεδιακή διάταξη (δεξιά) του ενσωματωμένου επαγωγού και της αντίστασης ανίχνευσης.Αναλογικές συσκευές)
Από τις τρεις διαφορετικές σειρές που συζητήθηκαν στην παρούσα εργασία, η σειρά αυτή έχει το χαμηλότερο ρεύμα εξόδου: 5,4 A για το LTM8054, 5,5 A για το LTM8056 και 8,5 A για το LTM8055 (όλες οι τιμές σε κατάσταση μείωσης).Το LTM8056 έχει εύρος εισόδου από 5 V έως 60 VΤο LTM8054 είναι το πιο συμπαγές, 15 mm x 11,25 mm αποτύπωση και 3.42 mm ύψος για σχέδια περιορισμένου χώρουΤα LTM8055 και LTM8056 είναι ενσωματωμένα σε 15 mm x 15 mm x 4, 92 mm.
Μετατροπέας συνεχούς ρεύματος με ενσωματωμένο επαγωγό και μη καταστροφική ανίχνευση ρεύματος
Το LTM4712 (Σχήμα 4) χρησιμοποιεί διαφορετικές μεθόδους ανίχνευσης ρεύματος.Αυτό εξαλείφει την απώλεια ισχύος που σχετίζεται με την ειδική αντίσταση ανίχνευσης.