Convertitore DC-DC: differenze tra le versioni

Versione delle 17:21, 26 feb 2012

Versione delle 09:34, 11 apr 2012

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== Metodi di conversione ==

=== Lineare ===

I convertitori lineari sono circuiti che sfruttano un riferimento interno (ad esempio, un bandgap) e regolano la tensione di uscita tramite una retroazione interna. Essendo circuiti lineari, la tensione di uscita e’ sempre inferiore alla tensione di ingresso.

Il più semplice metodo per convertire una [[tensione elettrica|tensione]] in un'altra tensione è un circuito chiamato ''[[partitore di tensione]]''. Questa tecnica utilizza [[resistore|resistori]] in [[circuiti in serie e in parallelo|serie]] con un generatore di tensione per fornire una tensione più bassa. Comunque, questo metodo presenta alcuni problemi:

La grandezza Vin-Vout viene chiamata "drop-out" e il drop-out minimo limita la minima tensione in ingresso che permette al circuito di funzionare e mantenere l’uscita regolata. I convertitori lineari sono chiamati generalmente LDO, Low Drop Out, per enfatizzare il fatto che sono in grado di funzionare anche con tensione di ingresso molto vicina alla tensione di uscita.

* non consente una regolazione efficiente della tensione; infatti, anche se la regolazione è possibile con l'uso di un reostato, questo richiede che una parte della potenza sia dissipata dal reostato stesso;

* richiede comunque la conoscenza della resistenza del carico;

* offre poca efficienza, il che porta anche a un eccesso della dissipazione del [[calore]];

* essendo un circuito lineare risulta impossibile generare tensioni continue più alte di quella della batteria (teorema di non amplificazione di tensione);

* tensioni negative possono essere generate solo se la massa è un nodo interno nella rete dei resistori.

I convertitori lineari presentano vantaggi rispetto ai regolatori switching:

Ogni tipo di regolatore di tensione risolve i primi due problemi, mentre i regolatori lineari presentano gli ultimi tre problemi.

* garantiscono un’uscita non rumorosa,

* garantiscono un’accuratezza della tensione di uscita dell’ordine di qualche percento, generalmente migliore rispetto agli switching,

* quelli monolitici sono circuiti integrati piccoli che non richiedono componenti esterni a parte condensatori di by-pass (inoltre sono spesso in package con 3 pin, Vin, Vout e GND).

Generalmente, sono meno flessibili dei regolatori switching e presentano alcuni svantaggi:

* la potenza dissipata dal circuito dipende dalla tensione di ingresso, in particolare da: Iout x (Vin–Vout),

* l’efficienza dipende anch’essa da Vin-Vout, in quanto questa differenza di tensione viene “persa” sull'integrato,

* il drop-out minimo dipende da temperatura e corrente di uscita.

E' importante tenere conto che, se il circuito viene fatto lavorare a Vin-Vout basse, l’efficienza può essere comparabile o migliore dei regolatori switching.

=== Metodo di conversione a switch ===