从而导致加大损耗;R2太大会导致静态电流过小

2019-07-05 22:38字体:
  

  进行变压,然后发生所需求的一组或多组电压,但是作为一个普通的用户,有些电子类的东西你就真的懂了?

  随着人们在开关电源芯片技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长,率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。

  开关电源芯片可分为AC/DC电源芯片和DC/DC电源芯片两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。

  AC/DC电源管理芯片变换是将交流变换为直流,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为“整流”,功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化。

  DC/DC电源指直流转换为直流的电源,从这个定义上看,LDO(低压差线性稳压器)芯片也应该属于DC/DC电源,但一般只将直流变换到直流,且这种转换方式是通过开关方式实现的电源称为DC/DC电源。

  要理解DC/DC的工作原理,首先得了解一个定律和开关电源的三种基本拓扑(不要以为开关电源的基本拓扑很难,你继续往下看)。

  一个功率变换器,当输入、负载和控制均为固定值时的工作状态,在开关电源中,被称为稳态。稳态下,功率变换器中的电感满足电感电压伏秒平衡定律:对于已工作在稳态的DC/DC功率变换器,有源开关导通时加在滤波电感上的正向伏秒一定等于有源开关截至时加在该电感上的反向伏秒。

  当PWM驱动高电平使得NMOS管Q1导通,忽略MOS管的导通压降,电感电流呈线性上升,此时电感正向伏秒为:V*Ton=(Vin-Vo)*Ton

  当PWM驱动低电平使得NMOS管Q1截至时,电感电流不能突变,经过续流二极管形成回路(忽略二极管压降),给输出负载供电,此时电感电流下降,此时电感反向伏秒为:V*Toff=Vo*(Ts-Ton)

  和BUCK电路类似的分析方法,当MOS管导通时,电感的正向伏秒为:Vin*Ton;当MOS管截至时,电感的反向伏秒为:(Vo- Vin)*(Ts-Ton)

  同样,和BUCK电路分析方法相同,当MOS管导通时,电感的正向伏秒为:Vin*Ton;当MOS管截止时,电感的反向伏秒为:-Vo*(Ts-Ton)

  所以DC/DC芯片主要是通过反馈电压与内部基准电压的的比较,从而调节MOS管驱动波形的占空比,来保证输出电压的稳定。

  由于二极管导通时至少存在0.3V的压降,因此续流二极管D所消耗的功率将会称为DC/DC电源主要功耗,从而严重限制了效率的提高。为解决该问题,以导通电阻极小的MOS管取代续流二极管。然后通过控制器同时控制开关管和同步整流管,要保证两个MOS管不能同时导通,负责将会发生短路。

  DC/DC电源属于斩波类型,即按照一定的调制方式,不断地导通和关断高速开关,利来w66。通过控制开关通断的占空比,可以实现直流电源电平的转换。DC/DC电源的调制方式有三种:PWM方式、PFM方式、PWM与PFM的混合方式。

  PWM采用恒定的开关频率,通过调节脉冲宽度(占空比)的方法来实现稳定电源电压的输出。在PWM调制方式下,开关频率恒定,即不存在长时间被关断的情况。

  优点:噪声低、效率高,对负载的变化响应速度快,且支持连续供电的工作模式。

  PFM通过调节开关频率以实现稳定的电源电压的输出。PFM工作时,在输出电压超过上阈值电压后,其输出将关断,直到输出电压跌落到低于下阈值电压时,才重新开始工作。

  缺点:对负载变化响应较慢,输出电压的噪声和纹波相对较大,不适合工作于连续供电方式。

  接下来我们来看看DC/DC电源芯片内部的单元模块,并且给大家看看基本拓扑与电源芯片的联系,先来看一个图。

  误差放大器的作用就是将反馈电压(FB引脚电压)与基准电压的差值进行放大,然后再用该信号去控制PWM输出信号的占空比。

  3.限流保护:如果电流比较器的电阻上的电流过大,输出就会降低,直到超过下限阈值,电源芯片就会出现打嗝现象。这个模式可以在输出发生短路的情况下很好地保护芯片,保护稳压管,一旦过流现象消除,打嗝也会消除。

  4.软启动电路:用于电源启动时,减小浪涌电流,使输出电压缓慢上升,减小对输入电源的影响。

  1.设置输出电压:先选择合适的R2,R2过小会导致静态电流过大,从而导致加大损耗;R2太大会导致静态电流过小,而导致FB引脚的反馈电压对噪声敏感,一般在数据手册中有推荐值范围参考。选定R2,根据输出电压计算R1的值,R1=((Vout-Vref)/Vref)*R2。

  2.电感:电感的选择要满足直到输出最小规定电流时,电感电流也保持连续。在电感选取过程中需要综合输出电流、纹波、体积等多个因素进行考虑。较大的电感将导致较小的纹波电流,从而导致较低的纹波电压,但是电感越大,将具有更大的物理占用面积,更高的串联电阻和更低的饱和电流。一般在芯片的datasheet中会有相应的计算公式。

  3.输出电容:输出电容的选择主要是根据设计中所需要的输出纹波的要求来进行选取。电容产生的纹波:相对很小,可以忽略不计;电容等效电感产生的纹波:在300KHz~500KHz以下,可以忽略不计;电容等效电阻产生的纹波:与ESR和流过电容电流成正比,该电流纹波主要是和开关管的开关频率有关,基本为开关频率的n次谐波,为了减少纹波,让ESR尽量小。

  LDO线性降压芯片:原理相当于一个电阻分压来实现降压,能量损耗大,降下的电压转化成了热量,降压的压差...

  

  DC/DC是将某一直流输入电压转换成另一直流输出电压,常见的有升压式(Boost)、降压式(Buck...

  步骤一:如图回路1,开关管闭合(MOS管导通,相当于一根导线),这时输入的直流电压流过电感L。二极管...

  对于这个问题,最好根据实际情况进行分析,提问者只说3.7V输入的电路板,直接供电5V会不会烧坏电路板...

  近几年,可嵌入到神经网络架构中的新型可微图形层开始兴起。从空间变换器到可微图形渲染器,这些新型网络层...

  环球半导体G523X/G513X系列AC-DC数字电源芯片荣获“年度最佳电源管理IC”奖项,环球半导...

  基于电力电子技术,先选择合适的直流电源,通过PWM控制技术,产生与给定成比例的直流电压,先设计出PW...

  Diodes公司的AP72200是大电流同步DC/DC升降压转换器,具有高效率,极好的瞬态响应和大D...

  英飞凌对电池化成市场有着扎实的了解,能够提供从交流电网到电池的全系列系统解决方案,这些解决方案都需要...

  碳化硅MOSFET寄生体二极管具有极小的反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr。如图所示,同一额定电...

  直流斩波电路是一种将电压恒定的直流电变换为电压可调的直流电的电力电子变流装置,亦称直流斩波器或DC/...

  DC-DC是英语直流变直流的缩写,所以DC-DC电路是某直流电源转变为不同电压值的电路。DC-DC是...

  阻抗变换器的作用是解决微波传输线与微波器件之间匹配的,在通常情况下,同轴传输线Ω,而与馈...

  当负载阻抗和传输线特性阻抗不等,或两段特性阻抗不同的传输线相连接时均会产生反射,除用上面的阻抗调配器...

  工业及汽车系统的低EMI电源变换器设计(五)通过控制开关点的Slew Rate有效降低EMI

  工业及汽车系统的低EMI电源变换器设计(四)通过优化PCB layout 有效降低EMI

  工业及汽车系统的低EMI电源变换器设计(二)工业及汽车运用DCDC的主要特点

  事故调查的焦点就指向了737 Max飞机本身,其迎角传感器(AOA)存在问题,可能会反馈错误数据。迎...

  由于数据中心以及汽车电源系统用电量的激增,原有的12V解决方案已经不能满足市场需求,48V解决方案应...

  针对 DC/DC、激光雷达(LiDAR)、无线电源及其它很多应用的客户群正在不断地扩大,宜普电源转换...

  相关的Layout经验,供各位EE参考。先上一张MPS经典热销产品MP1470的典型应用图,可以轻松...

  当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变...

  我们将设计一个电流互感器。使用电流互感器可以减小测量变换器原边电流时的损耗,比如大功率开关电源,由于...

  接下来再来看谐振半桥式DC-DC变换器的第二种工作状态,即谐振变换器的开关频率fS工作在fr1和fr...

  理论上,经过整流桥后的馒头波电压,后接任何DC/DC变换器均可以实现PFC功能。由于Boost、Se...

  使用了一个 1.5 V 碱性电池来获得 3.3 V 输出,为了实现高效率的设计,需要运用很多知识并进...



产品分类CATEGORY

联系我们CONTACT

全国服务热线:
4006-026-000
地 址:江苏省南京市西善桥南路118号d88尊龙大厦
电 话:4006-026-000
传 真:+86-25-52415096
邮 箱:13254867@qq.com