Por que gastar tempo em fontes de alimentação de modo interruptor para maximizar a eficiência? Reguladores de comutação de maior eficiência fazem com que você tenha um custo-benefício. No mundo dos dispositivos móveis, o consumo de energia deve ser minimizado e a energia não deve ser desperdiçada.
A principal fonte de perda
A principal fonte de perda nocomutação da fonte de alimentaçãovaria com a corrente de carga. Em altas correntes, a principal fonte de perda é a potência convertida em calor pela resistência do transistor de efeito de campo (FET) e indutor. Em baixas correntes, a fonte de alimentação principal ligará e desligará o FET.
É a melhor escolha entre carga pesada e carga leve. É aqui que os efeitos da potência de comutação de portas e as perdas de resistência são equilibrados e a máxima eficiência é alcançada. Idealmente, o regulador operará aqui, mas isso depende da quantidade de corrente puxada pela carga. No gráfico fornecido na folha de dados do conversor, o consumo de corrente nominal é comparado com o consumo atual para atingir a eficiência máxima.
Otimize o FET
Os requisitos de FET variam de acordo com cada projeto. Não há um FET perfeito para cada aplicação, mas existem alguns critérios-chave que podem ser usados para maximizar a eficiência. Reduzir a resistência entre o dreno e a fonte do FET. Depois de completar a aritmética para determinar a perda de energia, confirme se o FET ou o circuito integrado pode efetivamente dissipar a energia como calor. À medida que a temperatura do semicondutor aumenta, a resistência diminui.
Conversores síncronos e assíncronos
Os conversores síncronos têm interruptores de lado baixo integrados que substituem os diodos retificadores usados em conversores assíncronos. Os conversores síncronos são quase sempre mais eficientes do que os conversores assíncronos. Em qualquer RDS razoável (
Para conversores assíncronos, os diodos Schottky podem ser um bom substituto para os diodos retificadores. Sua pressão para a frente é muito menor. O tempo de recuperação de polaridade reversa dos diodos Schottky é lento, portanto, certifique-se de usar uma frequência adequada para os diodos Schottky.
Fator de indutância
Assim como os FETs, há dissipação de energia na resistência do indutor (DCR). Escolher um indutor com um DCR menor ajuda a reduzir o consumo de energia. A perda do núcleo aumentará com o aumento da frequência de comutação e uma maiorcomutação da fonte de alimentaçãoa frequência permite a seleção de indutores fisicamente menores.
Consulte a ficha técnica
Muitas folhas de dados agora têm gráficos de eficiência e valores de componentes recomendados. Às vezes, eles até incluem o número de peça recomendado. Os fabricantes também estão empenhados em aproveitar ao máximo seus conversores DC-DC. Embora seja improvável que você veja os mesmos resultados em um ambiente de teste quase ideal, é melhor usá-los como ponto de partida para verificar seus números.
As principais maneiras de melhorar a eficiência em uma fonte de alimentação de modo interruptor são:
Minimizar RDS de FET e DCR de indutor
Considere o uso de um conversor de sincronização sempre que possível
Determinar a frequência de ponto ideal para a qual os interruptores de indução elétrica
Leia a ficha técnica e consulte o projeto de referência do fabricante
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