Blog de la compañía Suministro de convertidores CC/CC TI: convertidor reductor, convertidor elevador, convertidor reductor-elevador

Transformadores TI de corriente continua y continua de suministro:Convertidor Buck,Convertidor Boost,Convertidor Buck-Boost

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Cobertura completa de productos: microcontroladores (MCU), microprocesadores (MPU), circuitos integrados de gestión de energía, matrices de puertas programables en campo (FPGA), procesadores de señal digital (DSP),Conversores analógicos a digitales/conversores digitales a analógicos (ADC/DAC), dispositivos de potencia, sensores y más, que abarcan la electrónica de consumo, la automoción, la industria, las telecomunicaciones y el Internet de las cosas (IoT).

Pedidos de una sola ventana: Proporcionamos una solución completa que va desde la selección de productos y cotizaciones hasta la entrega y el soporte postventa, simplificando el proceso de adquisición.

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I. Conversor de Buck: conversión de alta eficiencia y con una amplia compatibilidad

1Principio de funcionamiento y características clave

Un convertidor buck es un convertidor DC/DC no aislado que produce un voltaje de salida menor que el voltaje de entrada; también se le conoce como convertidor de paso a paso.Su topología central consiste en un interruptor de alimentación (MOSFET), un diodo de rueda libre (o rectificador síncrono), un inductor, un condensador y un controlador.el controlador utiliza una señal de modulación de ancho de pulso (PWM) para controlar el encendido y apagado del interruptor de alimentación: cuando el interruptor está encendido, la tensión de entrada suministra energía a la carga a través del inductor, con una parte de la energía almacenada en el inductor; cuando el interruptor está apagado,el inductor libera la energía almacenada a través del diodo giratorio, manteniendo la continuidad de la corriente de carga y, en última instancia, logrando una salida de baja tensión estable.

Los convertidores TI de reducción gradual emplean una arquitectura de control avanzada; la mayoría de los productos integran un MOSFET de rectificación síncrona.Esto reduce significativamente las pérdidas de conducciónEn el caso de los productos de gama alta, la eficiencia es superior al 95%; al mismo tiempo, presentan un amplio rango de voltaje de entrada, baja ondulación,alta precisión de salida y respuesta transitoria rápida, al tiempo que incorpora funciones de protección como la protección contra sobrevoltaje, sobrecorriente y sobre temperatura, mejorando así la fiabilidad del sistema.Los convertidores de bucks TI están disponibles predominantemente en paquetes compactosCuando se utilizan con inductores y condensadores externos, permiten diseños de circuitos compactos que satisfacen la demanda de equipos miniaturizados.

2Los productos básicos y las ventajas técnicas

TI ha lanzado una gama de convertidores de reducción de potencia adaptados a diferentes escenarios de aplicación, que cubren áreas como aplicaciones de baja potencia, alta potencia, automoción e industria.Entre ellos, la serie TPS5430 es un clásico convertidor de grado industrial, soportando voltajes de entrada de 4,5V a 28V, con un voltaje de salida ajustable y una corriente de salida máxima de 3A.Utilización del control en modo corriente, ofrece una respuesta transitoria rápida y es adecuada para aplicaciones tales como la automatización industrial y la instrumentación; la serie TPS62170, por otro lado,es un producto diseñado específicamente para productos electrónicos de consumo de baja potenciaCon un rango de voltaje de entrada de 2,7 V a 6 V y una corriente de salida de 1,5 A, cuenta con una corriente de quiescencia de sólo 17 μA y admite un modo de ahorro de energía.mantener una alta eficiencia incluso en condiciones de carga ligeraEs ampliamente utilizado en dispositivos portátiles como teléfonos móviles, tabletas y dispositivos portátiles.

Para aplicaciones automotrices, los convertidores de buck de la serie TPS54620-Q1 de TI® cumplen con la norma AEC-Q100, admiten voltajes de entrada de 4,5 V a 60 V,y puede soportar fluctuaciones de voltaje y sobretensiones transitorias durante el arranque del vehículoCon una corriente de salida máxima de 6 A, ofrecen una excelente inmunidad a las interferencias y estabilidad a la temperatura, lo que los hace adecuados para aplicaciones tales como sistemas de navegación en vehículos,sistemas de iluminación y entretenimiento del vehículoAdemás, TI ha lanzado convertidores de reducción gradual que incorporan dispositivos de GaN (nitruro de galio), como la serie LMG3410.Utilizando la baja resistencia de encendido y la alta frecuencia de conmutación de los dispositivos GaN, estos convertidores mejoran aún más la densidad de potencia y la eficiencia de conversión, lo que los hace adecuados para aplicaciones que requieren una alta potencia de salida y factores de forma compactos.

3Aplicaciones típicas

Los convertidores Step-Down son el tipo más utilizado de convertidor DC/DC y se encuentran en prácticamente todos los escenarios que requieren la conversión de CC de alto voltaje a CC de bajo voltaje.Se utilizan para convertir el 3.7V de las baterías de iones de litio a los 1.8V y 3.3V requeridos por los chips y sensores; en el sector industrial,se utilizan para convertir las fuentes de alimentación industrial de 24 V en los 5 V y 12 V requeridos por los PLC, motores de frecuencia variable y circuitos de accionamiento de servomotores; en la electrónica automotriz,se utilizan para convertir la fuente de alimentación de 12 o 24 V del vehículo en los voltajes de funcionamiento requeridos por varios dispositivos electrónicos del vehículo.; y en equipos de telecomunicaciones, se utilizan para reducir la tensión en los módulos de alimentación de estaciones base, enrutadores y dispositivos similares, asegurando el funcionamiento estable de los chips centrales.

II. Conversor de impulso: conversión de baja tensión en alta tensión para satisfacer requisitos especiales

1Principio de funcionamiento y características clave

Un convertidor de impulso es un convertidor de CC/CC no aislado con un voltaje de salida mayor que el voltaje de entrada; también se conoce como convertidor de incremento.Su topología es similar a la de un convertidor buck, pero las configuraciones de conexión del inductor, transistor de conmutación y diodo giratorio son diferentes.almacenamiento de energíaCuando el dispositivo de conmutación se apaga, la fm inducida generada por el inductor se superpone a la tensión de entrada.Este voltaje es suministrado a la carga a través del diodo giratorio y carga el condensadorLa magnitud del voltaje de salida puede ajustarse a través del ciclo de trabajo de la señal PWM.

Los convertidores de impulso de TI están optimizados para diferentes requisitos de aplicación y cuentan con un amplio rango de voltaje de entrada, una alta relación de aumento de paso, una baja ondulación y una alta confiabilidad.La mayoría de los productos soportan arranque de baja tensión, con algunos capaces de funcionar normalmente a voltajes de entrada tan bajos como 0,8 V, lo que los hace adecuados para dispositivos portátiles alimentados por baterías;el uso de tecnología de rectificación síncrona o diseños de diodos de rueda libre de baja pérdida reduce las pérdidas de conmutación y conducción, mejorando así la eficiencia de la conversión; una función de arranque blando integrada evita que la corriente de entrada dañe los componentes durante el arranque; y la sobrevolución,las funciones de protección contra sobrecorrientes y cortocircuitos garantizan un funcionamiento seguro y estable del sistema;Además, los convertidores de impulso de TI® admiten altas frecuencias de conmutación, lo que permite el uso de inductores y condensadores compactos para reducir el tamaño del circuito.

2Los productos básicos y las ventajas técnicas

La gama de convertidores de impulso de TI abarca múltiples categorías, incluidas las variantes de baja potencia, alta potencia y amplio voltaje de entrada, para satisfacer los requisitos de impulso en varias aplicaciones.La serie TPS61088 es un excelente ejemplo de un convertidor de impulso de baja potencia, con un rango de voltaje de entrada de 0,9V a 5,5V, un voltaje de salida ajustable, una corriente de salida máxima de 2A y una corriente de quiescencia de solo 22μA.Apoya un modo de ahorro de energía y alcanza una eficiencia de carga ligera superior al 85%, por lo que es adecuado para productos alimentados por una sola batería de iones de litio o con pila seca, como auriculares Bluetooth, pulseras inteligentes y dispositivos médicos portátiles.

Para aplicaciones de refuerzo de alta potencia, la serie de controladores de refuerzo TPS40210 admite voltajes de entrada de 4,5 V a 60 V y puede conducir MOSFET de potencia externa,con una potencia de salida máxima de varios cientos de vatiosUtilizando el control de modo de voltaje, estos controladores ofrecen un amplio rango de ciclo de trabajo y una respuesta transitoria rápida, lo que los hace adecuados para aplicaciones tales como fuentes de alimentación industriales,Dispositivos de conducción LED e inversores fotovoltaicosEl convertidor de impulso TPS61175-Q1 de grado automotriz cumple con la norma AEC-Q100, con un rango de voltaje de entrada de 2.7V a 18V y una tensión de salida máxima de 36V.Ofrece una excelente estabilidad de temperatura e inmunidad a las interferencias, lo que lo hace adecuado para aplicaciones tales como faros LED de automóviles y cargadores en el vehículo.que permite la conducción directa de varios LED conectados en serie y simplifica el diseño del circuito; se utilizan ampliamente en aplicaciones tales como retrovisores y equipos de iluminación.

3Aplicaciones típicas

Los convertidores de impulso se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren la conversión de baja tensión DC a alta tensión DC.Voltagem de 7 V de una batería de litio de una sola célula a 5 V (para alimentar dispositivos USB), 9V o 12V (para accionar pequeños motores y sensores); en el campo de la iluminación LED, se utilizan para aumentar las fuentes de alimentación de bajo voltaje a la alta tensión requerida por los LED,que permite el accionamiento de corriente constanteEn los sistemas fotovoltaicos, se utilizan para aumentar la salida de baja tensión de las células fotovoltaicas para su conexión a la red o a los dispositivos de almacenamiento de energía.Se utilizan para aumentar la fuente de alimentación de 12 V a bordo a la alta tensión requerida por equipos como el aire acondicionado y los sistemas de audio.; en el sector industrial, se utilizan para el acondicionamiento de la señal y el aumento de la alimentación en dispositivos como sensores y transmisores.

III. Conversor de carga: regulación de tensión flexible, adecuada para un amplio rango de tensión

1Principio de funcionamiento y características básicas

Un convertidor buck-boost es un convertidor DC/DC no aislado capaz de producir un voltaje de salida superior, inferior o igual al voltaje de entrada.Su topología combina las características de los convertidores buck y boost, con el núcleo compuesto por interruptores de alimentación, inductores, condensadores y un controlador; algunos productos utilizan una arquitectura de cuatro interruptores, mientras que otros emplean una arquitectura de un solo inductor y doble interruptor.Durante el funcionamiento, el controlador cambia los interruptores de alimentación entre los estados de encendido y apagado para lograr de manera flexible los modos de funcionamiento buck o boost: cuando el voltaje de entrada es mayor que el voltaje de salida,el convertidor funciona en modo buck; cuando la tensión de entrada es inferior a la tensión de salida, funciona en modo de refuerzo; y cuando las tensiones de entrada y salida son cercanas,un modo híbrido garantiza una transición suave para mantener un voltaje de salida estable.

Los convertidores TI buck-boost ofrecen ventajas clave, como un amplio rango de voltaje de entrada, una regulación flexible del voltaje, una alta eficiencia de conversión y una baja ondulación.La mayoría de los productos integran MOSFETs de potencia de puente completo, reduciendo el número de componentes externos y simplificando el diseño del circuito; utilizan algoritmos de control avanzados para permitir un cambio fluido entre los modos buck y boost,sin fluctuaciones de voltaje durante las transiciones y respuesta rápida transitoria• soportan una baja corriente de quiescencia y una alta eficiencia a cargas ligeras, cumpliendo con los requisitos de duración de la batería de los dispositivos alimentados por baterías;incluida la sobre tensión, protección contra la sobrecorriente, la sobretemperatura y el cortocircuito, mejorando así la fiabilidad del sistema; algunos productos admiten la entrega de energía bidireccional, lo que permite la recuperación de energía,y son adecuados para aplicaciones tales como almacenamiento de energía y carga y descarga de baterías.

2Los productos básicos y las ventajas técnicas

TI ha lanzado una gama de convertidores buck-boost para varios escenarios de aplicación, que cubren sectores como la electrónica de consumo, la industria, la automoción y las comunicaciones.La serie TPS631010 es un excelente ejemplo de un convertidor miniaturizado buck-boost, utilizando un paquete de chips de nivel de obleas (WCSP) con dimensiones de sólo 1,803 mm × 0,905 mm, con un rango de voltaje de entrada de 1,8 V a 5,5 V, un voltaje de salida ajustable, una corriente de salida máxima de 1 A,soporte para el control del modo de corriente de pico de frecuencia constante, una verdadera función de apagado, y limitación de corriente hacia adelante y hacia atrás. Es adecuado para dispositivos compactos como wearables, teléfonos inteligentes y tabletas.

Para aplicaciones industriales, los convertidores buck-boost de la serie TPS55060-Q1 admiten voltajes de entrada de 2,7 V a 60 V, con un voltaje de salida ajustable y una corriente de salida máxima de 1 A.Cumple con las normas de temperatura industrial, ofrecen una excelente inmunidad a las interferencias y estabilidad, por lo que son adecuados para sensores industriales, instrumentos portátiles, dispositivos de almacenamiento de energía y aplicaciones similares.En el sector del automóvil, las series TPIC74100-Q1 y TPS5516x-Q1 cumplen la norma AEC-Q100, admiten voltajes de entrada de 3 V a 40 V,y puede soportar las amplias fluctuaciones típicas de las fuentes de alimentación de los automóvilesCon una corriente de salida máxima de 1 A y una arquitectura integrada de cuatro interruptores que simplifica el diseño,Estos productos son adecuados para aplicaciones tales como la electrónica de los vehículos y los sistemas de gestión de baterías.Además, los circuitos integrados de gestión de energía (PMIC) de la serie TPS6521815 de TI incorporan tres convertidores buck, un convertidor buck-boost y un LDO.permitir salidas de varios voltajes y hacerlas adecuadas para diseños complejos de sistemas de suministro de energía.

3Aplicaciones típicas

Los convertidores Buck-boost son adecuados para aplicaciones en las que el voltaje de entrada fluctúa en un amplio rango y se requieren voltajes de salida flexibles.se utilizan para la gestión de la energía en equipos alimentados por baterías de iones de litio, que se adapta al amplio rango de voltaje de las baterías de iones de litio desde un 4.2 V completamente cargado hasta un 2.5 V descargado, garantizando un voltaje de salida estable; en la electrónica automotriz,se utilizan en situaciones en las que la fuente de alimentación del vehículo fluctúe significativamente, como las caídas de tensión durante el arranque o las fluctuaciones de tensión causadas por cambios repentinos de carga, que garantizan el funcionamiento normal de los equipos electrónicos del vehículo.se utilizan en dispositivos como sensores y transmisores, que se adaptan al amplio rango de voltaje de entrada de las fuentes de alimentación industriales; en los sistemas de almacenamiento de energía se utilizan para la gestión de carga y descarga de baterías,que permite la conversión bidireccional de energía; en equipos de telecomunicaciones, se utilizan para la conversión de energía de respaldo en dispositivos como estaciones base y routers, asegurando la estabilidad de voltaje durante el cambio de energía.