Abwärts- und Aufwärtswandler in Reihe

Ich habe ein Projekt, bei dem ich ein ESP32-Modul mit 3,3 V und einen Logikpegelumsetzer mit 5,1 V versorgen möchte.

Das Projekt wird mit 5 bis 24 V betrieben. Mein Plan ist es also, einen Abwärtswandler zu haben, der die Spannung auf 3,3 V senkt und den ESP32 mit Strom versorgt, die gleichen 3,3 V gehen an einen Aufwärtswandler, um sie wieder hoch zu bringen 5,1 V.

Ich habe den MT1470 für den Abwärtswandler und den MT3608 für den Aufwärtswandler ausgewählt.

Ich habe folgende Fragen zu meiner Schaltung:

  • Ist es überhaupt machbar?
  • Ich habe die Schottky-Diode (D3) hinzugefügt, um zu verhindern, dass die Spannung von der Induktivität (L1) zurückgeht, und ich gehe dann zum Rückkopplungswiderstand (R2), um sicherzustellen, dass der Spannungsabfall von der Diode den ESP32 nicht beeinflusst und der Aufwärtswandler, ist es unnötig?
  • Benötige ich nach dem R2 eine weitere Diode?

Alle anderen Vorschläge oder Kommentare werden sehr geschätzt

schematisch

Wie viel Strom benötigen Sie auf diesen Schienen?
Warum nicht zwei Abwärtswandler verwenden, beide von der 24-Volt-Schiene? Das wäre wahrscheinlich effizienter; Abwärtswandler sind normalerweise effizienter als Aufwärtswandler.
@winny Das ESP verbraucht meines Erachtens weniger als einen Verstärker und die Logikpegelumsetzer verbrauchen weniger als 100 mA
@Hearth Weil die VCC manchmal weniger als 5 V betragen kann
@Lisinge Okay, das macht Sinn. Aus Effizienzgründen ist es wahrscheinlich dennoch eine Überlegung wert, zwei Wandler abseits der 24-Volt-Schiene zu verwenden; Die Kaskadierung von zwei Konvertern verstärkt deren Verluste. Sie können einen Buck-Boost-Konverter für die 5-Volt-Schiene verwenden.
@Hearth danke für den Vorschlag, ich habe überlegt, diesen Weg zu gehen, aber der separate Buck- und Boost-Konverter anstelle von Buck-Boost ist viel billiger, ich konnte zumindest in einem SOT-23-Paket keinen Cheat-Buck-Boost finden. .. Haben Sie eine Ahnung von der Antwort auf meine Fragen? :D
MT1470 hat eine maximale Eingangsspannung von 21 V
@esehic Yup, ich habe ein anderes IC mit derselben Pinbelegung, das mit höherer Spannung umgeht, aber ich wollte meine Frage nicht zu kompliziert machen

Antworten (1)

Ja, es ist durchaus machbar. Aber ich denke, du überdenkst das vielleicht ein bisschen.

  1. D3 brauchst du nicht. Es wird nichts Nützliches tun, außer Energie zu verschwenden und die Regulierung des Abwärtswandlers zu verschlechtern. Sie sollten es entfernen. Solange VCC höher als der Ausgang des Wandlers ist, fließt keine Spannung durch die Induktivität zurück. Unabhängig davon, um es zu schützen, wenn Vout größer als Vin ist, ist der richtige Weg, sich dagegen zu schützen, eine Diode, bei der die Anode auf VCC zeigt und die Kathode mit Vout verbunden ist, effektiv parallel zum Regler.

  2. Sie sollten die keramische Eingangs-/Ausgangskapazität am 3V3-Knoten wahrscheinlich mindestens auf mindestens 44 µF verdoppeln. Am 3V3-Knoten wird es eine Menge Welligkeit geben, da es sich sowohl um den gefilterten Ausgang des Abwärtswandlers als auch um den Eingang des Aufwärtswandlers handelt. Sie sollten also sicherstellen, dass die Schiene eine zusätzliche Glättung aufweist.

  3. Sie brauchen eigentlich keine Dioden außer D4.

Ich denke, Sie werden eingeholt, wenn Sie sich die gesamte Schaltung ansehen und sehen, dass die Induktivität des Aufwärtswandlers mit dem 5-V-Ausgang verbunden ist, aber die 5 V können sowieso nicht rückwärts zur Ausgangsdiode des Aufwärtswandlers fließen. Was Sie also mit der zusätzlichen Diode zu tun glauben, ist bereits mit D4 erreicht.

Schau sie dir einfach einzeln an. Der erste liefert eine 3,3-V-Schiene. Dies ist eine richtige Spannungsschiene wie jede andere. Sie können alle anderen Regler anschließen, die Sie an dieser Schiene betreiben möchten, ohne sich Gedanken darüber zu machen, wie diese Schiene erzeugt wird, solange Sie Dinge wie Leistungs- und Stromgrenzen beachten und die Welligkeit für Ihre Anwendung nicht zu schlimm ist.

Es muss nichts Besonderes getan werden, nur weil Sie sich dafür entschieden haben, einen Aufwärtswandler von einer 3,3-V-Schiene zu betreiben - unabhängig davon, wie diese 3,3-V-Schiene erzeugt wird. 3,3 V sind 3,3 V.

Sollte in Antwort Nr. 1 die Anode nicht mit Vout und die Kathode mit Vin (Vcc) verbunden werden