¿Qué no pueden ser los circuitos de soporte para los reguladores de conmutación tan simples como los reguladores lineales?

Answer 1

Creo que es una cuestión de calor y espacio. Si un circuito está diseñado con un diodo, el ingeniero calcula cuánta corriente y voltaje utilizará el dispositivo y, por lo tanto, cuánto calor se disipará. Muchos diodos están dentro de los circuitos integrados. De hecho, para ser específicos, todos los IC contienen diodos, ya sea que formen parte de un circuito de transistores o de un diodo real. Un diodo es solo una unión PN, que es el bloque de construcción para la mayoría de los circuitos integrados. Sin embargo, si el diodo disipará demasiado calor, entonces su tamaño físico debe ser mayor y, por lo tanto, no podrá caber dentro del CI. Esto es lo mismo para la mayoría de los componentes electrónicos.

Para los inductores, su forma física es lo que les da sus características inductivas y, por lo tanto, pegarlos en un CI no les daría la misma inductancia y capacidad de corriente, especialmente en aplicaciones de RF. Puede doblar los inductores más grandes y ver que la señal que pasa a través de ellos cambia porque la inductancia está cambiando.

En resumen, hay aplicaciones donde estos componentes son internos pero muchos más donde no lo son. El calor restringe el tamaño en la mayoría de los casos.

Espero que esto haya sido útil.

Answer 2

Bueno, pueden ser … algo así. La razón por la cual un regulador lineal es típicamente más simple que un regulador de conmutación es fácil: un circuito regulador lineal es más simple que un circuito regulador de conmutación.

Primer paso: integrar los transistores de conmutación. Puede encontrar “controladores” lineales que usan un transistor de paso externo … o puede hacer uno con un microcontrolador, un DAC o PWM y un ADC. Pero los reguladores lineales más comunes han incorporado el transistor de paso en el chip.

En un diseño en el que estoy trabajando, necesitaba algunos convertidores elevadores de alta corriente, que a menudo son variaciones del típico convertidor reductor de tipo buck. Estoy usando dos Micrel MIC2876 en mi diseño. El único componente externo adicional para uno de estos es el estrangulador.

También hay muchos módulos de potencia alrededor … chip totalmente integrado más transistor más estrangulador. Los he usado por razones de espacio: pueden ser pequeños, en comparación con un diseño de circuito discreto. Pero no es para ahorrar dinero.

En última instancia, si solo eres un aficionado, hazlo. Sin embargo, si eres un ingeniero serio, deberías aprender todo lo relacionado con los reguladores y tener eso en tu cerebro. Puede haber razones perfectamente legítimas para usar un módulo integrado, y razones perfectamente legítimas para usar un regulador de conmutación discreto. Pero esas razones no incluyen “porque no puedo hacer que la versión discreta funcione”.

Algunas referencias:
Reguladores lineales µModule
Módulos de potencia Micrel
Módulo de potencia intersil

Answer 3

Solo una nota para aquellos que construyen / diseñan suministros de modo conmutado; nunca ahorre unos centavos en gorras electrolíticas de ganga.

Obtuve una pequeña fortuna reparando cientos de suministros hace una década más o menos cuando China inundó el mercado con piezas deficientes utilizando electrolitos defectuosos y falsificados.

Utilicé lo mejor que pude encontrar y, en casi todos los casos, pasé por alto a aquellos con tapas de cerámica multicapa de .22 y .47uFd / 50V, nunca tuvieron un retorno. Estos evitan las frecuencias más altas no bien toleradas por los electrolíticos, que descomponen el electrolito.

Answer 4

Los inductores no pueden exprimirse más allá de un cierto punto, y generalmente no pueden colocarse económicamente en silicio. Lo mismo con los condensadores de deglución. Por lo tanto, los IC de modo de conmutación probablemente siempre tendrán inductores y condensadores externos. Esos se han vuelto mucho más pequeños a lo largo de los años a medida que aumentaron las frecuencias de conmutación. Hace mucho tiempo trabajé con una computadora CDC-160A que tenía un SMPS muy temprano. Ese SMPS tuvo que cambiar a alrededor de 600Hz ya que los grandes transistores de potencia y diodos de potencia de esa época no podían cambiar mucho más rápido que eso. Ahora hemos aumentado en un factor de 1 a 10 mil en frecuencia, ¡eso es un gran logro!