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- ELETTRONICA OGGI 436 - MAGGIO 2014
ripple rejection). Una specifica PSRR elevata alla fre-
quenza di commutazione di qualsiasi alimentatore
in modalità commutazione immessa all’ingresso del
regolatore lineare contribuirà ad attenuare il rumore
di commutazione in modo che non venga introdotto
nella catena di segnali e causi problemi di interferen-
za. Questa tecnica viene chiamata post-regolazione.
Ulteriore filtraggio può essere richiesto per attutire il
rumore alle alte frequenze, mentre il valore PSRR de-
cresce alla fine a 0 dB a frequenze più elevate.
Il regolatore lineare Texas Instruments
TPS7A4700 a
1A e basso dropout supporta un range esteso di ten-
sioni di ingresso da 3 a 36V, fornisce tensioni di uscita
da 1,4Va 20,5Vcon rumore ultrabasso (4,17 μV
RMS)
e
specifica PSRR elevata (80 dB a 1 kHz). Il dispositivo
è ideale per alimentare gli amplificatori operazionali,
i convertitiori dati e altri circuiti analogici ad alte pre-
stazioni.
Il lato negativo dei regolatori lineari è che sono
convertitori di potenza inefficienti e possono sur-
riscaldarsi. Calcolare la dissipazione di potenza
nell’applicazione utilizzando la formula Pdiss=(Vin
– Vout)*Iload, e confrontare il wattaggio rispetto al
valore termico nominale del package. Se si prevedo-
no problemi di surriscaldamento, optare per packa-
ge con funzionalità termiche avanzate o prendere in
considerazione l’uso di un convertitore di commuta-
zione.
I convertitori di commutazione DC/DC offrono un’ef-
ficienza maggiore rispetto ai regolatori lineari quan-
do la differenza tra tensione di ingresso e di uscita
aumenta, così come la corrente di carico. Nella
scelta di uno switcher, innanzi tutto, verificare che
il ripple della tensione di uscita sia basso, e applica-
re post-regolazione se necessario. Quindi scegliere
una frequenza di commutazione elevata per avere
un package più compatto e una migliore risposta ai
transienti, evitando basse frequenze in cui il rumore
può creare disturbi. Considerare la sincronizzazione
della frequenza di commutazione. In un sistema con
più convertitori, frequenze di commutazione simili ma
non corrispondenti possono produrre un disturbo
denominato fenomeno della frequenza di battito. La
possibilità di sincronizzare le frequenze di commu-
tazione impedisce la formazione delle frequenze di
battito. Inoltre, è utile mantenere le interferenze elet-
tromagnetiche generate (EMI) all’interno del sistema
entro frequenze prevedibili.
I progetti odierni possono implementare FPGA e DSP
che forzano i limiti della tecnologia, con alcune con-
seguenze indesiderate. Un determinato dispositivo
può richiedere il sequencing della potenza, il soft
start oppure l’indicazione power good per funzio-
nare correttamente. Le moderne soluzioni di power
management integrano queste funzionalità. La tabella
2 elenca una serie di convertitori di commutazione
DC/DC step-down con funzionalità desiderabili per
niPOL.
Per risparmiare spazio considerare soluzioni di po-
wer management moderne, che integrano il converti-
tore di commutazione DC/DC e un regolatore lineare
di post-regolazione in un package compatto, come
TPS54120 di Texas Instruments. Questo dispositivo
combina un convertitore di commutazione DC/DC ad
alta efficienza con un regolatore lineare a basso ru-
more, basso dropout ed elevata PSRR per supportare
le applicazioni sensibili al rumore.
Integrazione
La moderna architettura DPA ha aumentato la com-
plessità rispetto a standard e normative, proprietà
intellettuale e tendenze in evoluzione. Obiettivo di
Mouser è aiutare i progettisti fornendo loro tutti i com-
ponenti richiesti per i livelli di un DPA, oltre amolti dei
componenti passivi emeccanici che integrano il tutto.
Per maggiori informazioni su applicazioni e tecnolo-
gie, visita il sito it.mouser.com/applications.
Q
*Landa Culbertson scrive da Dallas, Texas. Ha un Ba-
chelor of Science in Electrical Engineering e 18 anni
di esperienza nell’industria dell’elettronica da start
up ad aziende della lista Fortune 500.
MOUSER ELECTRONICS
Tabella 2 - Convertitori di commutazione DC/DC per niPOL
Fornitore
Dispositivo
V
in
(V)
V
out
(min) (V)
Iout
(A)
Ripple tensione
di uscita (mVpp)
Frequenza di
commutazione
Sincr. della
frequenza
Sequenza
di potenza
Soft
start
Power
good
Intersil
ISL8206M
Modulo di potenza
da 1 a 20
0,6
6
8
600 kHz
No
No
Sì
No
On Semi
NCP1592
Switcher con FET
integrati
da 3 a 6 0,891
6
10
da 280 kHz
a 700 kHz
Sì
No
Sì
Sì
TI
TPS54620
Switcher con FET
integrati
da 4,5 a 17 0,8
6
33
(per EVM)
da 200 kHz
a 1,6 MHz
Sì
Sì
Sì
Sì
TI
TPS84621
Modulo di potenza
da 2,95 a
14,5
0,6
6
30
da 250kHz
a 780 kHz
Sì
Sì
Sì
Sì
