EF482 - Eurofach Electrónica

35 TERMOGRAFÍA evita que las interferencias de alta fre- cuencia de la conmutación rápida de los MOSFET se irradien a través de los cables. Este ejemplo de aplicación ofrece un diseño muy versátil gracias a un amplio rango de tensión de entrada de hasta 60 VDC, frecuencia de con- mutación ajustable y la posibilidad de controlar cuatro MOSFET externos. El diseño está basado en un PCB de seis capas a doble cara y una frecuencia de conmutación de 400 kHz. El rizado de corriente en el choque debe ser apro- ximadamente del 30% de la corriente nominal. Los MOSFET de 60 V presen- tan una baja resistencia en conducción (RDS(on)) y una baja resistencia térmica (Rth). La figura 3muestra un diseño sim- plificado del circuito. SELECCIÓN DE INDUCTORES La plataforma de diseño en línea REDEXPERT permite elegir el induc- tor de forma rápida y precisa. En este ejemplo, los parámetros operativos (tensión de entrada Vin, frecuencia de conmutación fsw, corriente de salida Iout, tensión de salida Vout, y el rizado de la corriente) deben introducirse una vez para la operación buck y otra vez para la operación boost. En el modo buck, el resultado es una mayor induc- tancia y una menor corriente máxima de pico (7,52 µH y 5,83 A). En el modo boost, el resultado es unamenor induc- tancia y una mayor corriente máxima de pico (4,09 µH y 7,04 A). Se ha seleccionado una bobina blindada de 6,8µH y 15A de la serie WE-XHMI. Presenta una RDC muy baja y unas dimensiones sumamente compactas de tan solo 15 mm x 15 mm x 10 mm (l x an x al). El innovador material del núcleo permite un comportamiento de saturación suave e independiente de la temperatura. SELECCIÓN DE CONDENSADORES Con pulsos de corrientes elevados a través de los condensadores de blo- queo y bajo rizado, una combinación de condensadores de polímero de alu- minio y cerámico es lo más adecuado. Determinando los máximos rizados de las tensiones en la entrada y en la salida, las capacidades necesarias pue- den calcularse de la siguiente manera: (D = ciclo de trabajo, establecido por REDEXPERT en 0,78) Seleccionado: 6 x 4,7 F / 50 V / X7R = 28,2 µF (WCAP- CSGP 885012209048) Con la ayuda de REDEXPERT es fácil determinar el DC bias de los conden- sadores (MLCC), lo que resulta un valor muy práctico. Se puede esperar una caída del 20% de la capacidad a una tensión de entrada de 24 V. El resultado es una capacidad efectiva de solo 23 µF, que sigue siendo suficiente. En para- lelo a los condensadores cerámicos, se conecta una red RC-serie formada por un condensador de polímero de Figura 2: Diagrama de conmutación de los bucles de alta frecuencia principales ΔI/Δt (rojo) y los nodos de conmutación críticos ΔU/Δt (verde) dependiendo del modo de funcionamiento del DC/DC. Figura 3: Esquema simplificado del nivel de potencia del diseño. Andreas Nadler, Field Application Engineer, Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG.