Guida alla selezione dei convertitori buck

Se vi è mai capitato di progettare un sistema di alimentazione, conoscete senz'altro le difficoltà di modulare la tensione di ingresso e di uscita. I vincoli della regolazione lineare sono stati affrontati con i regolatori buck. Sia che, contrariamente alle abitudini correnti, lo chiamiate "convertitore buck", sia che preferiate il termine convertitore "step-down", si tratta di un componente essenziale nel processo di progettazione. È un dispositivo che prende una tensione di ingresso e la converte in una tensione di uscita più bassa frazionandola e commutando rapidamente on e off il transistor di potenza in uscita. In questo modo si evitano i problemi derivanti dalla generazione di calore in eccesso e si crea un'onda quadra. Infine, con un filtro LC, è possibile livellarla a una tensione c.c. sull'uscita del filtro.

Informazioni più precise sulle potenziali applicazioni e sulle caratteristiche dei convertitori sono fondamentali per decidere quale convertitore buck c.c./c.c. è quello giusto per il vostro progetto. Ed è questo l'intento del nostro blog, che si concentra in particolare sui convertitori buck c.c./c.c. di Diodes Incorporated.

Un tipico AP64352. (Immagine per gentile concessione di Diodes Incorporated)

Prendete per esempio il convertitore buck sincrono da 3,5 A AP64352. Questo dispositivo ha un ampio intervallo della tensione di ingresso, compreso tra 3,8 e 40 V, e integra un MOSFET di potenza high-side da 75 mΩ e uno low-side da 45 mΩ per un elevato livello di efficienza. AP64352 utilizza il controllo della modalità della corrente di picco che riduce al minimo il numero di componenti esterni necessari al funzionamento. Inoltre, la frequenza di commutazione è regolabile da 100 kHz a 2,2 MHz, perciò il progettista può scegliere quella più adatta alla propria applicazione.

Per evitare di essere una fonte di interferenze elettromagnetiche (EMI) AP64352 incorpora uno schema proprietario di gate driver che resiste alla sovraoscillazione del nodo di commutazione, riducendo il rumore delle EMI irradiate ad alta frequenza dalla commutazione del MOSFET. Inoltre, le EMI sono mitigate dall'uso di una funzione di divisione di spettro in frequenza (FSS) che ha un jitter di frequenza di commutazione di ±6%. Ciò riduce le EMI impedendo all'energia emessa di rimanere in una stessa frequenza a lungo.

Lo schema proprietario del gate driver consente anche ad AP64352 di funzionare in modalità a bassa caduta di tensione (LDO). Così si ottiene un ciclo di lavoro quasi a pieno regime, che garantisce alta efficienza e prestazioni più uniformi.

AP64352 dispone anche di circuiteria di protezione, tra cui il blocco di sottotensione (UVLO), la protezione da sovratensione (OVP), il limite di corrente di picco ciclo per ciclo e l'arresto termico.

Potenziali applicazioni per AP64352 includono bus di alimentazione distribuita (5 V, 12 V e 24 V), utensili elettrici, stampanti laser, elettrodomestici e piccole apparecchiature domestiche, home audio, sistemi di rete, prodotti elettronici consumer e punti di carico per uso generale.

Questo dispositivo è anche disponibile in una versione AEC-Q100, con il nome AP64352Q. È una versione perfetta per i sistemi di alimentazione del settore automotive da 12 V, l'infotainment, i quadri di strumentazione, l'elettronica di bordo e l'illuminazione, la telematica e i sistemi avanzati di assistenza alla guida.

Diodes Incorporated propone molti altri regolatori buck c.c./c.c: dispositivi come AP64352 analizzato sopra con un ingresso compreso tra 3,8 V e 40 V oppure altri con ingresso compreso tra 3,8 V e 32 V, 4,2 V e 18 V e 2,3 V e 5,5 V. È disponibile sia la versione consumer sia di grado automotive per ciascun intervallo di tensione.

Con convertitori c.c./c.c. che offrono una soluzione più avanzata rispetto al circuito del regolatore equivalente, Diodes ha il prodotto che fa per voi. Diodes e DigiKey vi propongono una vasta gamma di soluzioni economicamente vantaggiose, flessibili e ad alta efficienza che possono essere fondamentali per completare il vostro progetto.