Программа Сервисный Центр
0

Контроллер синхронного повышающе-понижающего преобразователя отдает в нагрузку сотни ватт при КПД 99%


, декабрь 2014

Keith Szolusha и Tage Bjorklund, Linear Technology

Design Note 521

Введение

Эффективность и температура компонентов должны быть предметами самого пристального внимания разработчиков мощных DC/DC преобразователей, большие рабочие токи которых могут привести к перегреву выходного диода, используемого в асинхронных понижающих или повышающих топологиях. Заменив диод синхронным ключом, можно существенно улучшить общий КПД преобразователя и значительно сократить потери энергии, которая в противном случае выделялось бы в форме тепла на «асинхронном» диоде.

Преимущества синхронной понижающей или повышающей топологии можно использовать и в повышающе-понижающем преобразователе, выходное напряжение которого может быть как больше, так и меньше входного. В этом случае выигрыш для синхронного 4-ключевого повышающе-понижающего преобразователя с одной индуктивностью будет таким же, как для синхронного понижающего или повышающего преобразователя с двумя ключами.

Микросхема LT8705 выполняет функции контроллера синхронного 4-ключевого повышающе-понижающего преобразователя, с высокой эффективностью регулирующего мощности в сотни ватт в режимах стабилизации напряжения или тока в очень широком диапазоне входных напряжений (до 80 В). Универсальность прибора, в котором используется надежная топология синхронной коммутации, основывается на четырех контурах регулирования (ток и напряжение на входе и выходе), что делает возможным создание зарядных устройств большой мощности и преобразователей для солнечных панелей с минимальным количеством компонентов. Ниже приведены лишь два из множества примеров использования LT8705 в сильноточном телекоммуникационном, автомобильном и промышленном оборудовании.

Контроллер синхронного повышающе-понижающего преобразователя отдает в нагрузку сотни ватт при КПД 99%
Рисунок 1.Повышающе-понижающий преобразователь 240 Вт, 48 В,
5 А на основе контроллера LT8705 для стабилизации 
напряжения в телекоммуникационном оборудовании.  

В телекоммуникационных приложениях диапазон входных напряжений очень широк (36 … 72 В). Обычно в них используются преобразователи мощности, вырабатывающие стабилизированное напряжение постоянного тока 48 В. LT8705 легко может управлять уровнями мощности в сотни ватт при выходном напряжении 48 В. На Рисунке 1 показан пример подобной схемы, отдающей в нагрузку ток 5 А, то есть, мощность 240 Вт, а на Рисунке 2 приведена зависимость КПД схемы от входного напряжения.

Контроллер синхронного повышающе-понижающего преобразователя отдает в нагрузку сотни ватт при КПД 99%
Рисунок 2.КПД преобразователя 240 Вт, 48 В, 5 А для
телекоммуникационных систем может
достигать 99%.

500-ваттное зарядное устройство для сборки из двенадцати LiFePO4 аккумуляторных элементов

На Рисунке 3 изображена схема устройства для заряда литий-железо-фосфатных аккумуляторов (LiFePO4) от входного напряжения 48 В. Батарея образована 12 соединенными последовательно элементами с суммарным максимальным напряжением 44 В. Это означает, что бóльшую часть времени схема будет работать в понижающем режиме, но при разряде батареи прейдет в повышающий режим.

Контроллер синхронного повышающе-понижающего преобразователя отдает в нагрузку сотни ватт при КПД 99%
Рисунок 3.Повышающе-понижающий преобразователь 500 Вт, 44 В, 11.5 А
на основе контроллера LT8705 для аккумуляторных
источников питания большой мощности.

При входном напряжении 48 В и максимальном токе нагрузки схема имеет КПД, равный 99%. Высокий КПД объясняется тем, что только входной каскад (транзисторы M1 и M2) переключается с большим коэффициентом заполнения, а M4 включен постоянно. При снижении входного напряжения до минимального значения (43.2 В) КПД слегка уменьшается из-за того, что LT8705 начинает работать в повышающее-понижающем режиме, когда переключаются все четыре MOSFET.

Для реализации алгоритма заряда, а также для управления током и напряжением микросхемы LT8705, может использоваться внешний микроконтроллер.

Четыре следящих контура и широкий диапазон напряжений

Диапазоны входных напряжений от 2.8 В до 80 В и выходных от 1.3 В до 80 В, в сочетании с четырьмя контурами регулирования, позволяют легко решать традиционно сложные проблемы. Четыре следящих контура могут использоваться для управления входными и выходными токами и напряжениями. Например, контроль всех четырех параметров позволяет организовать слежение за точкой максимальной мощности солнечной панели.

Микросхема имеет выходы статусных флагов для каждого контура регулирования, указывающие, какой из контуров задействован в данный момент. Эта информация особенно важна для микроконтроллеров, управляющих устройствами заряда аккумуляторов и преобразователями энергии солнечных батарей.

Заключение

Синхронный 80-вольтовый 4-ключевой контроллер LT8705, предназначенный для управления повышающе-понижающими преобразователями, способен отдавать в нагрузку сотни ватт при КПД, достигающем 99% в схеме с одной индуктивностью. Его четыре следящих контура позволяют регулировать ток и/или напряжение, как на входе, так и на выходе.

Хотите получать уведомления о выходе новых материалов на сайте?
Подпишитесь на рассылку!

LT8705 на РадиоЛоцман.ЦеныIC REG CTLR BCK BST PWM 38TSSOP
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
ЭлитанLinear TechnologyLT8705EUHF#PBF748 руб.
ЭлектроПластLinear TechnologyLT8705IUHF#PBFпо запросу
LifeElectronicsLinear TechnologyLT8705EFE#PBFпо запросу
Океан ЭлектроникиLinear TechnologyLT8705IUHF#TRPBFпо запросу
МосЧипLinear TechnologyLT8705EUHF#PBFпо запросу
Все 7 предложений от 7 поставщиков »
Цены»Микросхемы

Также рекомендуем:

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"