convertisseurs DC-DC

Haiben est un fournisseur de composants électroniques Shenzhen fondé en 2013, au service des équipes achats et des ingénieurs matériel des fabricants d'électronique. Outre notre catalogue d'ICs de puissance et de mémoire, nous exploitons la gamme Weforsemi par l'intermédiaire de notre filiale détenue intégralement, qui couvre les DC-DC boost ICs, les DC-DC buck ICs, la charge ICs, les LDO et les pilotes LED. Cette page explique comment les principales topologies de convertisseurs correspondent aux rails courants, et comment spécifier un convertisseur dc dc avant de demander une quotation.

Les trois topologies et les rails qu'elles desservent

Un convertisseur dc dc prend une entrée DC et produit une sortie régulée DC, soit en abaissant la tension, soit en l'élevant, soit en la faisant passer de part et d'autre de la valeur d'entrée. Le choix de la topologie suit le rail, et non l'inverse. Dans la plupart des produits électroniques, l'entrée disponible est une batterie ou un rail d'adaptateur, tandis que les charges sont des cœurs logiques, des alimentations analogiques, des rails d'interface, des écrans ou des LED. Chacun de ces éléments possède une fenêtre de tension que le convertisseur doit respecter en charge et sur toute la plage de température. Les trois familles ci-dessous couvrent la majorité de ces exigences, et le catalogue de Haiben les organise en Convertisseurs Buck DC/DC / Step-Down, Convertisseurs Boost DC/DC / Step-Up, et les pièces de croisement regroupées avec la famille abaisseur-élévateur.

Chaque topologie présente un ensemble caractéristique de compromis. Les convertisseurs abaisseurs conviennent aux rails inférieurs à l'entrée ; les convertisseurs élévateurs conviennent aux rails supérieurs ; les dispositifs abaisseurs-élévateurs maintiennent la régulation lorsque l'entrée varie au-dessus et au-dessous de la sortie. Les sections ci-dessous examinent chacune d'elles à tour de rôle.

Abaisseur : abaissement de tension

Un convertisseur abaisseur commute une inductance entre l'entrée et la masse, puis filtre le résultat, de sorte que la tension de sortie est une fraction de l'entrée fixée par le rapport cyclique. C'est le choix habituel lorsqu'une entrée plus élevée, telle qu'un bus 12 V ou 24 V ou un pack de batteries multi-cellules, doit alimenter une circuiterie logique ou analogique à une tension inférieure. Parce que l'inductance transporte le courant de charge en continu, un étage abaisseur offre généralement un meilleur rendement qu'un régulateur linéaire au même rapport d'abaissement, au prix d'un bruit de commutation et d'une implantation plus complexe.

Pour les acheteurs et les ingénieurs qui sélectionnent dans notre catalogue, nos convertisseurs abaisseurs sont organisés dans la catégorie Convertisseurs Buck DC/DC / Step-Down. La méthode de spécification est la même pour toute conception abaisseuse : définir la plage de tension d'entrée y compris les transitoires, la tension de sortie et sa tolérance, le courant de charge maximal et typique, l'ondulation acceptable, la fréquence de commutation ou la bande de fréquences, ainsi que les contraintes thermiques et de boîtier de la carte. Les numéros de pièce exacts, les plages de tension d'entrée, les courants nominaux et les valeurs des fiches techniques pour les Weforsemi buck ICs sont confirmés lors de la quotation, de sorte que l'équipe achats doit considérer les entrées du catalogue comme un point de départ pour la RFQ plutôt que comme une spécification finale.

Élévateur et abaisseur-élévateur : élévation et croisement

Un convertisseur élévateur stocke de l'énergie dans une inductance pendant que l'interrupteur est fermé et la restitue à la sortie lorsque l'interrupteur s'ouvre, de sorte que la sortie se situe au-dessus de l'entrée. Les usages typiques incluent la génération d'un rail de polarisation plus élevé à partir d'une tension de batterie ou d'adaptateur plus basse, l'alimentation de chaînes de LED dont la tension directe dépasse l'alimentation, et la production de rails locaux dans les instruments. Les étages élévateurs présentent un zéro dans le demi-plan droit dans leur boucle de commande, ce qui rend la compensation plus exigeante que dans une conception abaisseuse ; les valeurs de composants recommandées et les conseils d'implantation de la fiche technique ont donc un poids réel.

Nos convertisseurs élévateurs se trouvent dans la catégorie Boost DC/DC Convertisseurs / Step-Up. Un convertisseur abaisseur-élévateur, en revanche, régule à travers le point de croisement où l'entrée peut être supérieure, inférieure ou égale à la sortie. C'est la bonne famille pour les équipements alimentés par batterie dont la tension du pack traverse la tension du rail pendant la décharge, et pour les alimentations qui doivent maintenir une sortie stable à partir d'un adaptateur qui chute en charge. Nos convertisseurs abaisseurs-élévateurs sont spécifiés de la même manière : plage d'entrée, tension de sortie, courant de charge, ondulation, fréquence de commutation et mode de fonctionnement requis au point de croisement. Comme pour la famille abaisseuse, les données au niveau du modèle sont confirmées lors de la quotation.

Deux autres catégories du catalogue soutiennent ces rails. Les régulateurs à faible chute de tension (LDO) et les régulateurs de tension à trois bornes assurent une post-régulation ou des rails analogiques à faible bruit lorsque le rapport d'abaissement est faible, tandis que la protection contre les surtensions ICs (OVP) protège un rail contre les transitoires. L'exemple OVP publié dans notre ensemble de présentation, VCP14C13P-A, est une IC de protection contre les surtensions dans un boîtier SOT23-3, classée dans la classe 1.3 A.

Spécifier un convertisseur IC pour votre rail

Une spécification exploitable commence par le rail, pas par la pièce. Définissez les éléments suivants avant de contacter un fournisseur :

• La source d'entrée et sa plage de tension complète, y compris les conditions de démarrage, de transitoire et de fin de décharge.
• La tension de sortie, la tolérance et les échelons de charge que le rail doit supporter.
• Les courants de charge maximal, typique et de veille, ainsi que l'objectif de rendement pour chacun.
• Les limites d'ondulation et de bruit, en particulier lorsque le rail alimente une circuiterie analogique ou RF.
• Les contraintes de fréquence de commutation liées aux EMI, à la surface de la carte et à la taille de l'inductance.
• Le boîtier, le chemin thermique et toute exigence de qualification spécifique à votre produit.

La gamme Weforsemi couvre la charge ICs, les LDO, les DC-DC boost ICs, les DC-DC buck ICs, le pilote de rétroéclairage ICs et le pilote LED ICs. Pour chacun de ces éléments, les numéros de pièce exacts et les valeurs des fiches techniques sont confirmés lors de la quotation ; nous ne publions pas de chiffres non vérifiés. Le personnel achats peut envoyer la spécification de rail ci-dessus et recevoir une proposition adaptée, avec des échantillons et de la documentation convenus au même stade. Notre catalogue comprend également la ICs de batterie au lithium et une IC Flash série sur sa propre page, pour les conceptions qui nécessitent ces fonctions aux côtés du convertisseur dc dc.

Questions fréquentes

Haiben peut-il fournir à la fois le convertisseur et les composants passifs qui l'entourent ?

Notre catalogue est centré sur les ICs listés sur ce site, y compris la gamme Weforsemi de dispositifs abaisseurs, élévateurs, LDO, de charge et de pilote LED. Les inductances, condensateurs et résistances externes sont sélectionnés en fonction de la fiche technique du IC choisi ; les valeurs requises sont confirmées avec la quotation afin que votre équipe puisse les spécifier correctement.

Comment choisir entre un abaisseur et un LDO pour un petit abaissement de tension ?

Un LDO est plus simple et plus silencieux mais dissipe la différence de tension sous forme de chaleur, il convient donc aux faibles rapports d'abaissement et aux charges légères. Un convertisseur dc dc abaisseur est plus efficace pour des rapports plus élevés et des courants plus importants, au prix d'un bruit de commutation et d'une implantation plus soignée. Définissez d'abord votre courant de charge et votre budget thermique, puis comparez.

Les chiffres publiés pour le VCP14C13P-A sont-ils les seules données au niveau du modèle disponibles ?

Le jeu de documents publié présente le VCP14C13P-A comme une IC de protection contre les surtensions dans un boîtier SOT23-3, classé dans la classe 1.3 A. Pour toutes les autres pièces, y compris le Weforsemi convertisseur CC-CC ICs, les spécifications au niveau du modèle sont confirmées au devis plutôt que publiées ici.