Очень малошумящий не развязанный регулируемый и очень быстро в/отключаемый (1мкс) 3-5V -> 13-18В на 2Ватта преобразователь, на какой топологии сделать? Опции

[iiv]

Добрый день,

Пожалуйста, посоветуйте сабж.

Есть на схеме рядом альтера MAX10 c 1МГц АЦПшником и несколькими свободными ногами. Нужна
1. быстрая (за 100мкс) регуляция выходного в пределах 13-18В, при медленно плывущем 3-5В входном (литиевый аккумулятор или даже 5В ионистр),
2. нужно включение-выключение за 1мкс,
3. нужен минимум шумов как по питанию, так и ближайшую окрестность схемы.
4. КПД чтобы приемлимый, то есть при выходе в 2Ватта чтоб больше 3Ватт не потреблял, если будет лучше, то это конечно же здорово.

Правильно ли я понимаю, что меня спасет только полный мост с плисоуправлением и, скорей всего под заказ сделанным трансформатором, или таки такое можно на степ-апе сделать?

Спасибо!

ИИВ

[Plain]

С "выключением" за 1 мкс выходного конденсатора, к примеру, 1 мкФ проблем нет, но вот как быть с его "включением" с 3 В до 18 В за ту же 1 мкс — 15 А малость отличается от 2 Вт, от такого тока у некоего "лития" вполне может и пупок развязаться.

[iiv]

С "выключением" за 1 мкс выходного конденсатора, к примеру, 1 мкФ проблем нет, но вот как быть с его "включением"

я же писал, что выходная 2Ватт. Значит, если надо включиться за 1мкс, то на выходе может быть 10нф

На самом деле понятно включение подразумевалось - именно включение регуляции и создание помех (я прекрасно понимаю, что полностью избавиться от них не получится). На выходе ожидается конденсатор около 5-10мкф, который, понятно дело с 13 до 18В за 1мкс не зарядится.

Важно иметь мощность около 2Ватт на выходе, и способность очень быстро выключаться и включаться, и, в зависимости от напряжения на выходном конденсаторе максимально быстро регулироваться.

Да, регулироваться вниз не надо, только вверх. Вниз сама нагрузка рано или поздно все зарегулирует.

[Herz]

2. нужно включение-выключение за 1мкс,

Включение-выключение чего? Самого преобразователя? А зачем? Может, нагрузки?

[iiv]

Включение-выключение чего? Самого преобразователя? А зачем? Может, нагрузки?

в аппарате есть два блока - низковольтный (3-4В) и высоковольтный (18В). Низковольтный аналоговый питается от литиевых аккумуляторов через линейные преобразователи, там шума нет.

Если сделать высоковольтный на нескольких последовательных аккумуляторах - все хорошо. Но у меня нет места для них. Надо работать с одного питания.

Шум работы преобразователя попортит аналоговый сигнал, который проходит рядом. Режим работы примерно таков - работает 50мкс, молчит 200мкс. Во время молчания нагрузка пользует энергию с конденсатора. Габариты аппарата - длина 20см, диаметр 2см, преобразователь о котором я говорю - с одного края, аналоговая часть - в другом краю. Пробовал кучу покупных решений без выключения (Трако, и аналогичные), все шумят. Причем шум не по питанию (оно с аналогом развязанное, а земля развязана через ферритовые бусины) а похоже от отражения от металлического корпуса самого аппарата. У аналоговой части чувствительность около микровольта (реально получаемая, теоретически там 0.3мкв, но они не получаются), вот она и все слышит...

[NeonS]

Очень напоминает задачу построения power envelope tracking для RF передатчика. Было в одной статье подобное реализованное на 10MHz boost converter. Очень малощумящим не получится. Скорее, нужно определиться в каком диапазоне шуметь нельзя.

[Corner]

Попробуйте что-нибудь на переключаемых конденсаторах. КПД в 70 % вполне реально. Можно сгородить на рассыпухе.

[Herz]

Попробуйте что-нибудь на переключаемых конденсаторах. КПД в 70 % вполне реально. Можно сгородить на рассыпухе.

На переключаемых конденсаторах будет шуметь ещё больше. Токи коммутируются большие.

Причем шум не по питанию

Тогда схемотехника как бы не при делах. Но если шум важен только в период работы (50мкс), то, может, за период паузы (200мкс) накапливать энергию в конденсаторе, затем отключать преобразование и подключать нагрузку ключом?

[iiv]

Тогда схемотехника как бы не при делах. Но если шум важен только в период работы (50мкс), то, может, за период паузы (200мкс) накапливать энергию в конденсаторе, затем отключать преобразование и подключать нагрузку ключом?

да, именно так и планирую. Основной вопрос в топологии. Надо быстро включать/выключать. По возможности иметь минимальный шум и повышать достаточно сильно (3->18V). То есть напрашивается сделать полный мост на DRV8836, драйвить его с плиски, выход пустить на трансформатор 1:4, далее синхронный выпрямитель (кстати никто готовую микросхему чтоб с ключами внутри, пожалуйста, не подскажет) а обратную связь по напряжению на АЦПшке в MAX10 организовать, всяко именно в плиске принимается решение когда включать, а когда выключать, то есть можно проще все запрограммировать?

Или таки есть надежда, что степ-ап все-таки 3В в 18В поднимет и не сильно нашумит? Опасность степапа ИМХО, в том, что после его выключения в нем могут еще некоторое время ходить переходные процессы во внутреннем резонансе, то есть надо брать степап на 2-3МГц, чтобы он быстро смолкал. Недостаток же 2-3МГц топологии в том, что его шумы на 18В толком я ничем не отфильтрую.

[Herz]

Мост на такое низкое напряжение? Я бы не стал.

[Ydaloj]

если надо очень малошумящий - гуглите Artificial Ripple Generation, как например на фиг.11 в http://www.ti.com/lit/an/snva166a/snva166a.pdf

если надо минимум наводок в ближайшую окрестность схемы - это от прямоты рук зависит.

[Plain]

Любой повышающий преобразователь, по завершении работы замкнуть дроссель аналоговым ключом.