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Buck converter e tensioni negative

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto Utentegvee » 10 set 2021, 15:35

Ciao a tutti,

Stavo facendo una ricerca per regolatori switching con lo scopo di ottenere una tensione negativa regolata, direi con un buck inverter (se così si può chiamare), e sono giunto al seguente link della Maxim:

https://www.maximintegrated.com/en/desi ... /3844.html

In parole povere, loro suggeriscono di ottenere una tensione negativa da un buck come nell'immagine che ripropongo qui:

3844fig01.gif
3844fig01.gif (10.91 KiB) Osservato 1822 volte


Immagino che questa soluzione sia valida nel caso in cui solo si dispone di una tensione positiva rispetto a GND e si compiano le condizioni di non superare i limiti di tensione dell'integrato (come anche riporta il link). Non conosco le performances di questa soluzione quindi non faccio commenti a riguardo.

Nel caso in cui si disponesse della tensione negativa a monte del buck (p.e. -12 V), si potrebbe benissimo collegare lo 0V a VIN, e la tensione negativa al pin di GND dell'integrato, corretto ? Non ci vedo niente di male in questo caso.

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[2] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 10 set 2021, 21:54

Il secondo circuito e` un buck-boost, lo schema che viene proposto e` solo per mostrare come usare un integrato pensato per il buck per pilotare un buck boost.

Buck e buck-boost dal punto di vista degli stress e della dinamica sono molto diversi, ad esempio l'integrato nel caso di buck vede una tensione massima pari a Vin, nel caso del buck-boost vede Vin-Vo (e Vo e` negativa!).

Il buck normalmente lavora in modo continuo, ha due poli a frequenza fissa, il buck boost in modo continuo avrebbe due poli a frequenza variabile e uno zero a destra che lo rende un incubo da controllare, per cui quasi sempre lo si fa lavorare in discontinuo.

Il buck stressa principalmente il condensatore di ingresso, il buck boost li stressa entrambi...
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[3] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 11 set 2021, 6:59

Vorrei che mi chiarissi cosa si intende per modo continuo e discontinuo.
Per quanto riguarda lo stress nei condensatori, certe volte mi chiedo se non sia il caso di dotarli di un dissipatore come si fa per i semiconduttori.
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[4] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto Utentedjnz » 11 set 2021, 11:25

EcoTan ha scritto:certe volte mi chiedo se non sia il caso di dotarli di un dissipatore come si fa per i semiconduttori.


Già...
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[5] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto Utentestefanodelfiore » 11 set 2021, 11:48

Esistono dissipatori per i condensatori elettrolitici cilindrici.
La Rifa ora Kemet impiegava una particolare costruzione per i condensatori elettrolitici cilindrici che permetteva di dissipare calore dal fondo al fine di allungare la vita dello stesso.
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[6] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto Utentegvee » 11 set 2021, 14:25

Per il modo continuo o discontinuo ci sono varie discussioni sul forum. Non sono esperto di SMPS, non è il mio settore, ma per quel poco che ne so, nel modo continuo la corrente dell'induttore non si interrompe, al contrario nel modo discontinuo.

Grazie Foto UtenteIsidoroKZ per le info sulle prestazioni.
Immagino che la mia affermazione:
gvee ha scritto:(...) si potrebbe benissimo collegare lo 0V a VIN, e la tensione negativa al pin di GND dell'integrato (...)

è corretta.

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[7] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 11 set 2021, 14:53

gvee ha scritto:nel modo continuo la corrente dell'induttore non si interrompe, al contrario nel modo discontinuo

Giusto, grazie.
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[8] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 11 set 2021, 15:01

Non mi sono mai cimentato nell'analisi lineare di un buck boost, anche se ci ho realizzato con successo un carica batteria, forse quel diodo fra induttanza e carico mi metterebbe in difficoltà.
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[9] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 11 set 2021, 16:17

EcoTan ha scritto:Vorrei che mi chiarissi cosa si intende per modo continuo e discontinuo.


Guarda qui. L'articolo si riferisce a un'altra configurazione, ma quelle considerazioni valgono per tutte le topologie.

I condensatori, se vengono raffreddati vivono di piu`: un aumento di temperatura di esercizio di fra i 10°C e 12°C dimezza la loro vita :(

Ho visto anche dei nuclei di trasformatori dissipati!
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[10] Re: Buck converter e tensioni negative

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 12 set 2021, 9:25

IsidoroKZ ha scritto: il buck boost in modo continuo avrebbe due poli a frequenza variabile e un [i]zero a destra

Intanto grazie per l'articolo, stupendo. Ma come si fa a studiare la parte lineare? Bisogna tracciare uno schema equivalente? E quel diodo in mezzo come si elimina, nel buck boost? Ho l'impressione che mi manchi qualche dritta.
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