Hola
Sin ningún circuito adicional, debería decir NO.
pero puede usar circuitos reguladores con su forma de salida solar, si desea más potencia, debe agregar más voltaje o corriente. Porque la P = VI
Para cambiar el voltaje a un voltaje más alto, primero debe convertirlo a CA, Vdcin de magnitud, hay más fuentes para usar sus conocimientos, pero los mencionaré aquí:
- Estoy constantemente perdiendo en Mini Milicia. ¿Qué debo hacer para mejorar mi juego?
- Estoy sufriendo por escribir una declaración de propósito para la universidad de posgrado, ¿qué debo hacer?
- Tengo 10000, ¿cuál es el mejor producto básico para invertir en el mercado de productos básicos?
- ¿Por qué me siento estresado constantemente y no puedo relajarme?
- Nací y crecí en el extranjero y viví en India solo unos pocos años. Mis padres también son indios, ¿soy indio o parcialmente indio?
Generando alto voltaje de salida de CC a partir de un suministro de entrada bajo
Por Ashok Bindra
Contribuido por productos electrónicos
2013-04-16
Ya sea para manejar luces de fondo LED blancas o alimentar circuitos RF y analógicos, las computadoras portátiles, tabletas y otros dispositivos móviles a menudo requieren voltajes que son mucho más altos que el voltaje de suministro de entrada. En consecuencia, los convertidores CC / CC de aumento o aumento generan voltajes de salida que son varias veces la entrada para servir a una variedad de circuitos y funciones en estos sistemas. Por ejemplo, en los sistemas alimentados por batería, la entrada normalmente es de 5 V y menos, mientras que se necesitan voltajes de hasta 15 y 24 V o más para alimentar las funciones de RF / analógicas o controlar pantallas de cristal líquido (LCD) de transistores de película delgada (TFT) ) Del mismo modo, también se necesitan altos voltajes para sesgar los fotodiodos de avalancha (APD) que se encuentran en los receptores ópticos.
Para abordar estas necesidades, Analog Devices ha agregado dos convertidores de impulso DC / DC de bajo voltaje a su cartera de productos. Los convertidores DC / DC ADP1612 y ADP1613 permiten a los diseñadores aumentar el voltaje de entrada tan bajo como 1.8 V al voltaje de salida tan alto como 20 V. Cuando se combinan con el empaque de perfil delgado y la operación de alta frecuencia de conmutación, estos convertidores DC / DC aumentan el funcionamiento de la batería veces en aplicaciones portátiles donde el bajo consumo de energía es esencial y el espacio de la placa de PC es muy importante.
Mientras que ADP1612 admite un rango de voltaje de CC de entrada de 1.8 a 5.5 V, el ADP1613 maneja un rango de CC de entrada de 2.5 a 5.5 V. El voltaje de salida ajustable permite a los convertidores de impulso extender la vida útil de la batería con una operación de voltaje de entrada no regulada. Los convertidores de impulso utilizan una arquitectura de modo de corriente modulada por ancho de pulso (PWM) para regular el voltaje de salida en condiciones de carga y para ayudar a reducir el riesgo de corrientes de entrada en el arranque. Como resultado, los dispositivos pueden ofrecer hasta un 94 por ciento de eficiencia con una respuesta transitoria rápida y niveles de voltaje de salida estables para una mayor confiabilidad del sistema.
La figura 1 muestra un circuito de aplicación típico para los convertidores de impulso. Tanto el ADP1612 como el ADP1613 pueden funcionar a 650 kHz o 1,3 MHz. Mientras que la frecuencia de conmutación más alta permite el uso de un inductor más pequeño, la eficiencia disminuye aproximadamente un 2 por ciento con cada duplicación de la frecuencia de conmutación. En estos convertidores, la frecuencia de conmutación es seleccionable por pin. Para una operación de 650 kHz, el pin FREQ está conectado a tierra (GND) o al pin V
EN
para operación de 1.3 MHz.
Figura 1: Una configuración típica de refuerzo DC / DC usando convertidores de conmutación ADP1612 / 1613.
El inductor, que es un componente clave del regulador de refuerzo, almacena energía durante el tiempo de encendido del interruptor de alimentación y transfiere esa energía a la salida a través del rectificador de salida durante el tiempo de apagado. En una nota de aplicación, Devices Analog Devices explica cómo equilibrar las compensaciones entre la baja ondulación de la corriente del inductor y la alta eficiencia. El documento recomienda valores de inductancia en el rango de 4.7 a 22 μH.
Mientras que un inductor de menor valor tiene una corriente de saturación más alta y una resistencia en serie más baja para un tamaño físico dado, una inductancia más baja da como resultado corrientes de pico más altas que pueden conducir a una menor eficiencia, mayor ondulación y mayor ruido. Por lo tanto, para reducir el tamaño del inductor y mejorar la estabilidad, es mejor ejecutar el convertidor de refuerzo en modo de conducción discontinua, de acuerdo con la nota de la aplicación Analog Devices. Además, argumenta que la corriente máxima del inductor (la corriente de entrada máxima más la mitad de la corriente de ondulación del inductor) debe ser menor que la corriente de saturación nominal del inductor, y la corriente de entrada máxima de CC al regulador debe ser menor que la clasificación de corriente eficaz del inductor .
Ambos convertidores de impulso son compatibles con el conjunto de herramientas de diseño ADIsimPower ™ de ADI, que ayuda a un diseñador a generar un esquema completo y una lista de materiales, así como a calcular el rendimiento en minutos. ADIsimPower puede optimizar los diseños para el costo, el área, la eficiencia y el recuento de piezas, teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento y las limitaciones del CI y todos los componentes externos reales.
Típico de las placas de evaluación de convertidor elevador ADI, ADP1612-BL3-EVZ ofrece un convertidor elevador CC / CC completo con todos los componentes seleccionados para permitir la operación en el rango completo de condiciones de entrada y carga para 5 V (ADP1612) y 12 V (ADP1613) voltajes de salida. Las placas de evaluación se pueden ajustar para diferentes voltajes de salida cambiando R1 y R2. Según la documentación de la placa de evaluación, L1, D1, C
COMP
y R
COMP
en la Figura 1 también se puede ajustar o recalcular para garantizar un funcionamiento estable.
Por su parte, para alimentar los LED blancos utilizados para la retroiluminación de LCD o generar un suministro de polarización de LCD, Texas Instruments ofrece convertidores de impulso de alta potencia altamente integrados TPS61040 / 41 (Figura 2), capaces de entregar voltajes de salida de hasta 28 V desde un doble -Célula NiMH / NiCd o entrada de batería de iones de litio de una sola celda. La parte también se puede usar para generar una salida estándar de 12 V a partir de una entrada de 3.3 o 5 V.
Figura 2: Operando a frecuencias de hasta 1 MHz, los convertidores de impulso integrados TPS61040 / 41 requieren solo unos pocos componentes externos pequeños.
Alojados en pequeños paquetes SOT23 y SON, los convertidores funcionan con una frecuencia de conmutación de hasta 1 MHz. Con un MOSFET de potencia de salida incorporado, la pieza requiere solo unos pocos componentes externos pequeños. Debido a la alta frecuencia de conmutación, los condensadores de salida pueden ser cerámicos o de tantalio. Mientras que el TPS61040 ofrece un límite de corriente del interruptor interno de 400 mA, el TPS61041 tiene un límite de corriente del interruptor de 250 mA. Además, la baja corriente de reposo (típicamente 28 μA), junto con un esquema de control optimizado, permite que el dispositivo funcione a muy altas eficiencias en todo el rango de corriente de carga.
Mayor salida de CC
Si su circuito requiere un voltaje aún mayor, el TPS61170 de TI puede ser útil. Es un regulador de conmutación monolítico de alto voltaje con MOSFET de alimentación integrado de 1,2 A y 40 V. Puede proporcionar voltajes de salida de hasta 38 V. La hoja de datos de la pieza presenta varias topologías estándar de regulador de conmutación, que incluyen un convertidor de inductancia primaria de refuerzo y unipolar (SEPIC). El dispositivo tiene un amplio rango de voltaje de entrada para admitir aplicaciones con voltaje de entrada de baterías de celdas múltiples o rieles de alimentación regulados de 5 V o 12 V.
Otros proveedores de semiconductores que ofrecen convertidores de aumento de voltaje de alto rendimiento incluyen Linear Technology Corp. y Maxim Integrated, entre otros. Linear, por ejemplo, ha desarrollado un convertidor DC / DC progresivo en modo actual para fotodiodos de avalancha de polarización (APD) en receptores ópticos (Figura 3). Diseñado para generar un voltaje de salida de hasta 75 V, el LT3571 presenta un monitor de corriente APD de caída de voltaje fija en el lado alto con una precisión relativa superior al 10 por ciento en todo el rango de temperatura. El interruptor de alimentación integrado, el diodo Schottky y el monitor de corriente APD permiten una pequeña huella de solución y un bajo costo de solución. Combina un circuito de voltaje tradicional y un circuito de corriente único para operar como fuente de corriente constante o fuente de voltaje constante.
Figura 3: circuito de suministro de energía de 5 a 45 V basado en LT3571 para polarizar los fotodiodos de avalancha.
Linear también tiene en su arsenal convertidores de impulso capaces de entregar voltajes de salida de hasta 40 V para aplicaciones como LED de conducción y LCD de polarización. Estos incluyen el LT3494 / A y LT1615. Mientras que LT3494 / A está diseñado para suministrar voltajes de salida de hasta 40 V, LT1615 está clasificado para proporcionar una salida de hasta 34 V.
De manera similar, el MAX1605 de Maxim puede aumentar los voltajes de la batería desde 0.8 V hasta 30 V en la salida. El MOSFET de 0,5 A integrado del convertidor reduce el recuento de componentes externos, y su alta frecuencia de conmutación permite componentes pequeños de montaje en superficie. El límite de corriente se puede establecer en 500, 250 o 125 mA para reducir la ondulación de salida y el tamaño de los componentes en aplicaciones de baja corriente.
En resumen, los principales fabricantes de CI ofrecen convertidores elevadores o de aumento que ofrecen voltajes de CC de alto rendimiento. Cada parte tiene sus ventajas y desventajas, por lo que, dependiendo de los requisitos del diseño, los ingenieros deben leer cuidadosamente las hojas de datos de las especificaciones clave antes de seleccionar una parte para una aplicación determinada. Para obtener más información sobre las partes discutidas en este artículo, use los enlaces provistos para acceder a las páginas de productos en el sitio web de Digi-Key.
Referencia:
- Nota de aplicación AN-1132, “Cómo aplicar el regulador de aumento de CC a CC (refuerzo)” por Ken Maraso, Analog Devices Inc., Norwood, MA.
Descargo de responsabilidad: las opiniones, creencias y puntos de vista expresados por los diversos autores y / o participantes del foro en este sitio web no reflejan necesariamente las opiniones, creencias y puntos de vista de Digi-Key Electronics o las políticas oficiales de Digi-Key Electronics.
Sobre este editor
La revista Electronic Products y ElectronicProducts.com sirven a ingenieros y gerentes de ingeniería responsables del diseño de equipos y sistemas electrónicos.
Si necesita más problemas técnicos, por favor pregúnteme.
Buena suerte.