Perché una fonte di tensione reale dovrebbe essere presa in considerazione quando si progetta un alimentatore affidabile?

Ad esempio, un tipico intervallo di tensione di ingresso per una tensione di alimentazione a 12 V è da 8v a 16 V.

Tuttavia, quando si progetta un convertitore DC-DC, non è sufficiente considerare solo i valori minimi e massimi della tensione di ingresso. La Figura 1 mostra un convertitore Buck con un interruttore all'ingresso positivo. Questo interruttore può essere acceso o spento. La velocità di commutazione dovrebbe essere il più alta possibile in modo che le perdite di commutazione siano basse. Tuttavia, ciò fa fluire una corrente pulsata sulla linea di alimentazione. Non tutte le fonti di tensione possono fornire queste correnti pulsate senza problemi. Pertanto, la tensione all'ingresso delle cadute del regolatore di commutazione. Per minimizzare questo, un condensatore di backup deve essere utilizzato all'ingresso di alimentazione.
La Figura 2 mostra il circuito dalla Figura 1, ma questa volta mostra sia gli elementi parassiti della linea di alimentazione che la fonte di tensione stessa. La resistenza interna della sorgente di tensione, l'induttanza e la resistenza delle linee di alimentazione e qualsiasi limitazione della corrente sono le caratteristiche chiave della fonte di tensione che devono essere considerate affinché un regolatore di commutazione funzioni correttamente. Nella maggior parte dei casi, la corretta selezione dei condensatori di ingresso garantirà un corretto funzionamento del circuito. Il primo approccio dovrebbe essere quello di utilizzare il valore di condensatore consigliato per CIN nella scheda dati IC del regolatore di commutazione. Tuttavia, se la fonte di tensione o la linea di alimentazione presenta caratteristiche speciali, è possibile simulare una combinazione di una fonte di tensione e un regolatore di commutazione.

La Figura 3 mostra il circuito di simulazione per il convertitore Buck ADP2360. Qui viene mostrata una tabella semplificata per generare la tensione di ingresso nell'uso di una fonte di tensione ideale. Poiché non sono definiti resistori interni per la fonte di tensione e non vengono forniti valori parassiti per le linee di alimentazione tra la sorgente di tensione e il regolatore di commutazione, la tensione definita viene sempre applicata al perno VIN dell'ADP2360. Pertanto, non è necessario aggiungere condensatori di input. Tuttavia, nel mondo reale, la commutazione dei regolatori richiede sempre la capacità di ingresso perché la fonte di tensione e le linee elettriche non sono ideali. Se viene utilizzato anche un ambiente di simulazione come LTSPICE per esaminare il comportamento di diverse capacità di ingresso, è necessario utilizzare una fonte di tensione con resistenza interna e una linea di alimentazione con parassiti resistivi e induttivi.

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