Bộ điều chỉnh chuyển đổi cho người giả

Bộ điều chỉnh chuyển đổi cho người giả

Dấu thời gian: 22:2024 chiều ngày 1 tháng 00 năm XNUMX
Nút nguồn: 3078533

Chúng tôi thường sử dụng bộ điều chỉnh tuyến tính trong thiết kế của mình. Chúng rẻ và đơn giản – bạn đặt chip điều chỉnh lên bo mạch, thêm hai tụ điện và lấy điện áp. Tất nhiên, các bộ điều chỉnh tuyến tính là không hoàn hảo – chúng không thể không lãng phí chênh lệch điện áp dưới dạng nhiệt, ngay từ đầu, điều này loại trừ chúng cho các mục đích dòng điện cao hoặc chuyển đổi chênh lệch điện áp đáng kể, trừ khi bạn có sẵn một bộ tản nhiệt khổng lồ. Chúng cũng không thể tăng điện áp, nghĩa là bạn chỉ có thể tăng điện áp từ cao xuống thấp – hơi thất vọng một chút.

Tất nhiên, chúng tôi không chỉ giơ tay lên trời nếu bộ điều chỉnh tuyến tính không phù hợp với mục đích của chúng tôi. Bộ điều chỉnh chuyển mạch không có nhược điểm nào trong số này, đó là lý do tại sao chỉ riêng điện thoại di động của bạn đã có vài chục nhược điểm như vậy. Chúng hiệu quả hơn và công nghệ cao hơn, có thể chuyển đổi điện áp này sang điện áp khác trong khi hầu như không mất năng lượng thành nhiệt. Tất cả những gì bạn cần làm là chuyển đổi một cuộn cảm ở tần số hơi cao!

Tuy nhiên, đối với một số người, việc chuyển đổi bộ điều chỉnh có thể hơi đáng sợ. Chúng có xu hướng có tiêu chuẩn cao hơn về cách bố trí bo mạch so với bộ điều chỉnh tuyến tính và chúng cũng cần một cuộn cảm – đôi khi còn cần thêm một vài thành phần. Riêng cuộn cảm đã là những thành phần có phần đáng sợ, với nhiều thông số hơn chúng ta mong đợi và bạn có thể bối rối khi xem xét thêm bộ điều chỉnh chuyển mạch vào mạch của mình.

Không còn nữa! Trong bài viết này, tôi sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cơ bản về bộ điều chỉnh chuyển mạch, loại bỏ mọi sương mù chiến tranh có thể che khuất tầm nhìn của bạn và chỉ cho bạn cách dễ dàng có được một vài ampe tốt ở điện áp yêu thích bất cứ khi nào bạn cần.

Tìm kiếm mục yêu thích của bạn

Có vô số bộ điều chỉnh chuyển mạch mà bạn có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau! Ví dụ: bộ điều chỉnh Buck chỉ có thể giảm điện áp, bộ điều chỉnh tăng chỉ có thể tăng điện áp, trong khi Buck-Boost có thể làm cả hai, cho phép bạn nhận được 12V từ gói LiIon có điện áp thay đổi từ 10V đến 14.4V. Có hai cách để bạn có thể tìm cho mình một số người bạn điều khiển chuyển mạch – lấy số bộ phận từ mạch của người khác hoặc bằng cách xem qua Digikey/Mouser/etc và xem sản phẩm của họ.

Có các bộ điều chỉnh chuyển mạch cho hầu hết các mục đích mà bạn có thể nghĩ tới. Bạn muốn chuyển đổi 12V thành một vài ampe 5V hoặc 3.3V? Bạn có rất nhiều lựa chọn ở đây! Bạn muốn tạo ra 5V hoặc 3.3V từ điện áp LiIon? Có rất nhiều cơ quan quản lý cho mục đích chính xác này! Bộ điều chỉnh công suất cực thấp tạo ra 3.3V cho ESP8266 của bạn từ hai pin AA? Bạn hiểu rồi! Và, lựa chọn đơn giản nhất có thể là mượn một mạch điện từ một thiết kế mở hợp lý hiện có hoặc chỉ hiển thị công khai.

Ví dụ: có rất nhiều bảng “DC-DC” khác nhau mà bạn có thể nhanh chóng tìm thấy trên mạng – chỉ riêng trên Aliexpress, đã có hàng tá thiết kế phổ biến và một số lượng lớn các thiết kế ít người biết đến hơn. Chỉ cần nhập “DC-DC 5V bước xuống”, bất kỳ cấu hình/điện áp nào bạn muốn, tìm một vài danh sách thực sự chính xác và xem họ đang sử dụng chip nào. Bạn có thể tìm thấy bảng dữ liệu? Bạn có thể mua nó một cách dễ dàng? Một số danh sách nói dối về giá trị hiện tại, vậy liệu con chip có thực sự tạo ra thứ bạn cần không? Nếu vậy, bạn đã sẵn sàng!

Tất nhiên, với nhiều mục đích, bạn có thể sử dụng lại các mô-đun đó mà không cần lo lắng về việc tìm kiếm thiết kế của riêng mình. Tuy nhiên, thông thường nhất, việc tự làm mạch điều chỉnh chuyển mạch sẽ mang lại hiệu quả - cả về giá cả lẫn độ ổn định của mạch! Ví dụ, một bí mật mở là các mô-đun này có xu hướng có cuộn cảm không phù hợp, hoặc là những bộ phận rẻ nhất có thể hoặc chỉ là các giá trị được tính toán sai. Vì vậy, thông thường, bạn chỉ cần thay thế cuộn cảm để thấy dòng điện đầu ra tăng vọt và thấy tổng lượng nhiệt tỏa ra cũng giảm!

Thông thường, các IC điều chỉnh chuyển mạch được sử dụng trên các mô-đun này cũng là những chip rẻ nhất có thể và có sẵn các IC tốt hơn với mức giá khó hơn. Vì vậy, hãy truy cập bộ chọn bộ phận điều chỉnh chuyển mạch trên trang web bộ phận yêu thích của bạn – Digikey/LCSC/Mouser hoặc bất cứ thứ gì khác. Nhập phạm vi điện áp đầu vào và đầu ra mong muốn của bạn, dòng điện tối đa có độ trễ nhất định, chọn “Còn hàng”, sắp xếp theo giá và xem bạn có thể kiếm được dưới 1 đô la đến mức nào!

Những mục yêu thích cá nhân của tôi gần đây là một số ít. PAM2306 là bộ điều chỉnh Buck 3.3V/1A đường ray kép có thể thực hiện chu kỳ hoạt động 100%, giúp ích rất nhiều khi cấp nguồn cho các thiết bị từ pin LiIon hoặc LiFePO4. AP63200 có thể hoạt động ở mức 5V hoặc 3.3V ở mức 2A từ mức cao nhất là 30V, đây là điều tuyệt vời đối với những trò tai quái USB-PD của tôi! Và ở mặt trận phía Đông, SY8089 là một lựa chọn tốt cho đường ray điện áp thấp nói chung. Bạn có một số cơ quan quản lý muốn giới thiệu cho người khác? Hãy chia sẻ chúng với chúng tôi trong phần bình luận!

Tìm thấy một con chip bạn thích? Chúc mừng! Phần lớn trong số họ cần một cuộn cảm. Chúng ta đừng lãng phí thời gian và tìm hiểu về những điều đó.

Gặp gỡ cuộn cảm

Cuộn cảm là cuộn dây được chế tạo theo một cách nhất định, có thể lưu trữ một lượng năng lượng điện từ tốt trong những trường hợp thích hợp. Chúng cũng chống lại sự thay đổi dòng điện bằng cách tạo ra điện áp ngược lại. Một người nào đó am hiểu về điện cảm hơn tôi có thể cho bạn biết rất nhiều điều về việc điện cảm thực sự tuyệt vời như thế nào và chúng thực sự rất tuyệt vời! Và, để sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch, bạn không cần phải biết nhiều về cuộn cảm để sử dụng chúng. Điều bạn cần biết là chip điều chỉnh chuyển mạch sử dụng các đặc điểm này để chuyển đổi điện áp này sang điện áp khác và chỉ có ba thông số bạn thực sự cần theo dõi.

Đầu tiên là độ tự cảm, thông thường, trong phạm vi uH (microHenry). Bảng dữ liệu của bộ điều chỉnh chuyển mạch sẽ ngay lập tức cho bạn biết giá trị điện cảm nào phù hợp, có thể trong sơ đồ ví dụ hoặc trong phần “thông số được đề xuất” hoặc nó sẽ cung cấp cho bạn công thức tính điện cảm bạn cần. Nếu nó không cung cấp cho bạn một trong hai điều này, hãy xem xét các giá trị mà người khác sử dụng với con chip này hoặc chọn một con chip khác – thường thì có những con chip điều chỉnh chuyển mạch khác mà bạn có thể sử dụng dễ dàng và thực sự có tác dụng tốt. bảng dữ liệu.

Một giá trị khác là dòng điện một chiều. Một lần nữa, rất nhiều bảng dữ liệu sẽ nắm tay bạn trong khi hướng dẫn bạn lựa chọn cuộn cảm và bảng dữ liệu PAM2306 mà tôi trình bày ở trên, cho bạn biết rằng dòng điện một chiều là dòng điện tối đa cộng với dòng điện gợn và bạn có thể giả sử dòng điện gợn sóng là 40% dòng điện tối đa mà bạn muốn. Nếu bạn muốn biết chắc chắn, bảng dữ liệu sẽ đưa ra công thức để tính giá trị chính xác hơn, nhưng nhìn chung, các bảng dữ liệu tôi đã kiểm tra sẽ yêu cầu bạn thêm 40-50%. Vì vậy, nếu bạn chọn dòng điện một chiều của cuộn cảm lớn hơn 1.5 lần so với dòng điện tối đa bạn muốn, bạn có thể sẽ không gặp trục trặc.

Bạn cũng có thể thấy một thông số cụ thể, điện trở DC. Tất nhiên càng thấp thì càng tốt – ít lãng phí dòng điện dưới dạng nhiệt. Đây cũng không chỉ là sự lãng phí – loại cuộn cảm được sử dụng trong các ứng dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch có đặc tính của chúng nhanh chóng xấu đi khi chúng nóng lên. Ngoài ra, một số cuộn cảm không hoạt động tốt nhất khi được sử dụng cho mục đích chuyển đổi bộ điều chỉnh, ngay cả khi chúng trông giống một bộ phận. Đây là một ví dụ của một cuộn cảm như vậy. Đây là một cuộn cảm lọc đường ray điện và nếu đó là điều bạn tình cờ gặp thì có thể có một cuộn cảm nguồn (loại bạn sử dụng cho mục đích chuyển đổi) có sẵn với thông số kỹ thuật tốt hơn phù hợp hơn nhiều cho ứng dụng của bạn – không phải là nó 100% không sử dụng được, nhưng bạn sẽ được hưởng lợi từ việc nhìn xa hơn.

Chúng ta hãy tóm tắt việc tìm một cuộn cảm đơn giản như thế nào. Ba thông số - độ tự cảm, dòng điện một chiều và điện trở DC. Độ tự cảm có trong biểu dữ liệu, dòng điện một chiều là dòng điện tối đa mong muốn của bạn gấp 1.5 lần cho hoặc nhận và thứ ba là mức thấp nhất mà bạn có thể bỏ ra để kiếm tiền. Ngoài ra, hãy kiểm tra xem cuộn cảm có phù hợp với các ứng dụng điều chỉnh chuyển mạch hay không. Bạn đang muốn tìm hiểu thêm? Đây là một số chú thích – đây là một chú thích của Wurth về sự phức tạp của cuộn cảm, và một chú thích TI về những điều cơ bản về bộ điều chỉnh chuyển mạch.

Truy cập trang web bộ chọn linh kiện yêu thích của bạn – Digikey, Mouser, LCSC hoặc bất cứ thứ gì khác – đặt các thông số điện cảm và dòng điện DC vào bộ chọn bộ phận điện cảm, tìm điện trở DC tốt nhất cho số tiền của bạn và thế là bạn đã sẵn sàng. Chết tiệt, bạn thậm chí có thể tìm thấy cuộn cảm trên Aliexpress! Họ không có xu hướng liệt kê các tham số dòng điện/điện trở DC và các bảng dữ liệu rất ít, nhưng nếu bạn cần thứ gì đó đơn giản và rẻ tiền thì nó luôn có sẵn.

Tìm thấy một cuộn cảm? Lấy datasheet ra xem KiCad đã có sẵn Footprint phù hợp chưa, nếu chưa thì chỉ cần lấy Foot hiện có rồi điều chỉnh lại là xong. Chúng ta đã có chip điều chỉnh, chúng ta đã chọn được cuộn cảm, giờ là lúc thiết kế một bảng mạch!

Trong trường hợp bạn bị lạc

Nếu bảng dữ liệu của bộ điều chỉnh của bạn tốt thì bạn đã thiết lập xong. Các bảng dữ liệu tốt nhất cung cấp bố cục ví dụ, cho bạn biết nên sử dụng điện trở nào, đề cập đến bất kỳ thành phần bổ sung nào, yêu cầu về tụ điện và hướng dẫn cho bạn mọi thứ khác mà bạn có thể muốn biết.

Tuy nhiên, không phải tất cả các bảng dữ liệu đều chứa mọi thứ bạn muốn biết. Đó là một điều đáng tiếc, nhưng không có nghĩa là bạn không thể hoàn thành nó! Chỉ có một số khía cạnh cần lưu ý – bố cục bảng mạch, điện trở phản hồi và bất kỳ thành phần bổ sung nào mà bạn có thể cần. Lần tới, chúng ta hãy cùng tìm hiểu những điều này và tôi cũng sẽ chỉ cho bạn một số mẹo & thủ thuật điều chỉnh chuyển mạch!

Dấu thời gian:

Thêm từ Hack một ngày