طراحي رگولاتور Buck ،12V به 5v/1A

عنوان مقاله: طراحي رگولاتور Buck ،12V به 5v/1A
قالب فایل: WORD

فهرست مطالب:
1) تراشه ی LM3524D
1-1) شکل ظاهری و دیاگرام اتصال LM3524D
2-1) مدار داخلی تراشه ی LM3524D
1. رگولاتور ولتاژ درونی
2. اسیلاتور
3. تقویت کننده خطا
4. محدود کننده جریان
5. بخش خروجی
6. جبرانسازی
3-1) مقادیر ماکزیمم کارآیی LM3524D
2) طراحی رگولاتور 12V به SV/1A
1-2) تعیین ولتاژ خروجی رگولاتور
2-2) محاسبه ی فرکانس سوئیچینگ
3-2) تعیین ماکزیمم مقدار جریان خروجی
4-2) جبرانسازی
5-2) محاسبه ی مقدار سلف (L1)
6-2) محاسبه ی مقدار خازن خروجی (Co)
7-2) انتخاب دیود
8-2) روش تأمین جریان خروجی 1A
9-2) انتخاب خازن ورودی
10-2) بازده رگولاتور طراحی شده


* بخشی از ابتدای مقاله:
در این مقاله ابتدا مدار داخلی و پایه های IC بشماره LM3524D را مورد بررسی قرار می دهیم و سپس با استفاده از همین IC به طراحی یک رگولاتور نوع Buck برای ولتاژ ورودی 12V به خروجی 5V با جریان خروجی 1A می پردازیم و در پایان نیز نتایج آزمایش را بیان خواهیم کرد .

1) تراشه ی LM3524D :
این تراشه یکی از محصولات شرکت national semiconductor است که بیشتر برای کاربردهای سوئیچینگ ساخته شده است این تراشه یک موج PWM را تولید می کند که با توجه به مدارات داخلی این تراشه ، می توانیم فرکانس این موج را تنظیم کنیم .
تراشه ی LM3524D یک ورژن بهبود یافته از خانواده ی LM3524 استاندارد است ، که مشخصات آن به طور قابل ملاحظه ای بهبودیافته و پایه هایی نیز برای سازگاری با سریهای موجود دیگر این خانواده ، در این تراشه تعبیه شده است .
ترکیبات جدید بکار رفته در این تراشه ، باعث کاهش مدارهای اضافی خارجی نسبت به سری های قبلی شده است .
این تراشه دارای یک ولتاژ مرجع 5 v با دقت می باشد . در این تراشه دو ترانزیستور وجود دارد که می توانند جریانی تا حد 200 mA را به مدار خارجی بدهند و با این عمل می توان را کاهش داد و ولتاژ شکست را تا حد 60V افزایش داد.
رنج ولتاژ مُد مشترک تقویت کننده خطا می تواند تا حد 5.5V بالا برود که این عمل نیاز به تقسیم کننده مقاومتی از ولتاژ مرجع 5 v را رفع می کند .
در این تراشه ، خط بایاس مدار از پایه shut-down ایزوله شده است و این از تقویت پالس اسیلاتور و فرکانس از توزیع شدن بوسیله ی shut-down جلوگیری می کند و همچنین در فرکانسهای بالا ( حدود 300KHz ) ماکزیمم Duty Cycle در خروجی تا حد 44% در مقایسه با ماکزیمم 35% ، Duty Cycle دیگر خانواده LM3524 ها ، بهبود یافته است .
در حقیقت LM3524D ، از طریق پایه 3 می تواند بطور خروجی سنکرون شود و همچنین یک مدار لَچ به تراشه اضافه شده است تا که مقدار پالس در پریود حتی در محیطهای نویزی تغییر نکند و ثابت بماند .
در تراشه ی LM3524D موقع ای که یک حالت shut-down اتفاق می افتد حالت فلیپ – فلاپ T فقط بعد از کلاک پالس اول که به آن برسد تغییر خواهد کرد و این طرح از دو برابر شدن خروجی در یک لحظه جلوگیری می کند و این عمل کاهش قابل ملاحظه ای در اشباع هسته در طرحهای پوش – پول ایجاد می کند .
اگر مطالب گفته شده فوق را بطور مختصر بیان نماییم ، می توان گفت که LM3524D دارای ویژگیهای زیر می باشد :
1. بطور کلی قابل استفاده با خانواده LM3524 استاندارد .
2. دارای رگولاتور ولتاژ درونی 5 V با دقت با shut-down حرارتی .
3. جریان خروجی DC تا حد 200mA.
4. رنج ورودی مُد مشترک پهن برای تقویت کننده خطا .
5. یک پالس در پریود (جلوگیری از نویز) .
6. بهبود ماکزیمم Duty Cycle در فرکانسهای بالا .
7. جلوگیری از Double Pulse .
8. سنکرون شدن از طریق پایه 3 تراشه .