Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Synchronous step-down PWM converter

Alexander Grzywacz

Abstract

The aim of this thesis is to present the process of design and implementation of synchronous buck converter. The device is to be used during the course of electrical engineering studies by students. It’s based on typical application of LTC3703-5 intergated circuit. Complete circuit consists of integrated driver and auxiliary components. The thesis contains guidelines for selecting the appropriate components. The most attention is paid to power components, i.e. inductor, input capacitor and output capacitor. Simulation using LTspice software was done during developement. Minimizing power losses is cruicial and taken into account for every element because converter works at moderate frequency and high efficiency is required. To avoid reliability issues the design method is to securely oversize components considering temperature drift and parameters spread. This paper contains attempt of small-signal analysis of error amplifier and feedback compensation loop. Compromise between fast transient response and stability is presented. The thesis contains a PCB designed for the converter. The complete device was put into enclosure made in such a way to comply with expected use by students.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Alexander Grzywacz (FEIT/MO) Alexander Grzywacz,, The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Synchroniczna przetwornica obniżająca PWM
Supervisor
Mirosław Mikołajewski (FEIT/IRMT) Mirosław Mikołajewski,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Microelectronics and Optoelectronics (FEIT/MO)
Study subject / specialization
, Elektronika (Elektronics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
25-09-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Daniel Gryglewski (FEIT/IRMT) Daniel Gryglewski,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Mirosław Mikołajewski (FEIT/IRMT) Mirosław Mikołajewski,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
przetwornica obniżająca, przetwornica synchroniczna, LTC3703, kompensacja częstotliwościowa, kompensacja typu 3, wzmacniacz błędu, charakterystyka przejściowa, transmitancja
Keywords in English
buck regulator, synchronous buck converter, LTC3703, error amplifier, transfer function, type 3 compensation
Abstract in Polish
Praca obejmuje zaprojektowanie i wykonananie wysokosprawnej przetwornicy synchronicznej typu buck. Urządzenie opiera się na scalonym sterowniku LTC3703-5 i zostało wykonane w oparciu o dokumentację producenta układu. W pracy jest przedstawiony proces doboru elementów, które łącznie ze sterownikiem tworzą przetwornicę. Największa uwaga jest przyłożona do elementów mocy: konstrukcji dławika i wyboru kondensatorów wyjściowego i wejściowego. W pracy zawarto wyniki symulacji układu w programie LTspice. Urządzenie zostało wykonane mając na uwadze możliwe zastosownie dydaktyczne. Opisana w pracy przetwornica musi mieć wysoką sprawność i pracować na dość wysokiej częstotliwości, toteż dla każdego elementu została określona wydzielana moc podczas kluczowania oraz dla prądu stałego - zmniejszenie wydzielania łączej mocy było głównym warunkiem dobierania elementów. W pracy została zawarta analiza małosygnałowa transmitancji przetwornicy i kompensacja częstotliwościowa. Przedstawiono proces projektowania pętli sprzężenia zwrotnego zapewniającego szybką reakcję układu na zmianę obciążenia przy zachowaniu stabilności. By zapewnić niezawodność urządzenia, tam gdzie to możliwe przyjęto niekorzyste warunki pracy np. podwyższoną temperaturę i dobrano elementy nieznacznie przewymiarowane. Do montażu układu została rozrysowana płytka drukowana, która jest częścią pracy. Przetwornica została umieszczona w obudowie umożliwiającej łatwe podłączenie przyrządów pomiarowych i wymianę elementów pętli kompensacji częstotliwościowej, tak by mogła być użyta podczas zajęć.
File
  • File: 1
    Alexander_Grzywacz.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 36026

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT4616475e639f4dc190774db9b20c6e99/
URN
urn:pw-repo:WUT4616475e639f4dc190774db9b20c6e99

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page