¿Por qué se debe considerar una fuente de voltaje real al diseñar una fuente de alimentación confiable?

Por ejemplo, un rango de voltaje de entrada típico para un voltaje de suministro de 12 V es de 8V a 16V.

Sin embargo, al diseñar un convertidor DC-DC, no es suficiente considerar solo los valores mínimos y máximos del voltaje de entrada. La Figura 1 muestra un convertidor de dinero con un interruptor en la entrada positiva. Este interruptor se puede encender o desactivar. La velocidad de conmutación debe ser lo más alta posible para que las pérdidas de conmutación sean bajas. Sin embargo, esto hace que una corriente pulsada fluya en la línea de alimentación. No todas las fuentes de voltaje pueden proporcionar estas corrientes pulsadas sin ningún problema. Por lo tanto, el voltaje en la entrada del regulador de conmutación cae. Para minimizar esto, se debe usar un condensador de respaldo en la entrada de energía.
La Figura 2 muestra el circuito de la Figura 1, pero esta vez muestra los elementos parásitos de la línea de alimentación y la fuente de voltaje en sí. La resistencia interna de la fuente de voltaje, la inductancia y resistencia de las líneas de la fuente de alimentación, y cualquier limitación de corriente son características clave de la fuente de voltaje que debe considerarse para que un regulador de conmutación funcione correctamente. En la mayoría de los casos, la selección adecuada de los condensadores de entrada garantizará un funcionamiento adecuado del circuito. El primer enfoque debe ser utilizar el valor del condensador recomendado para CIN en la hoja de datos de IC del regulador de conmutación. Sin embargo, si la fuente de voltaje o la línea de alimentación exhiben características especiales, es factible simular una combinación de una fuente de voltaje y un regulador de conmutación.

La Figura 3 muestra el circuito de simulación para el convertidor ADP2360 Buck. Aquí se muestra una tabla simplificada para generar el voltaje de entrada utilizando una fuente de voltaje ideal. Dado que no se definen resistencias internas para la fuente de voltaje y no se proporcionan valores parásitos para las líneas de alimentación entre la fuente de voltaje y el regulador de conmutación, el voltaje definido siempre se aplica al pin VIN del ADP2360. Por lo tanto, no se deben agregar condensadores de entrada. Sin embargo, en el mundo real, los reguladores de conmutación siempre requieren capacitancia de entrada porque la fuente de voltaje y las líneas eléctricas no son ideales. Si también se usa un entorno de simulación como LTSpice para examinar el comportamiento de diferentes capacitancias de entrada, se debe utilizar una fuente de voltaje con resistencia interna y una línea de fuente de alimentación con parasitarios resistivos e inductivos.

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