高效率开关电源设计实例pdf

2020-09-18 18:29字体:
  

  高服从开闭电源策画实例.pdf。高 服从开 闭电源 策画实 例 - - 1 0 W 同步整流 B u c k 变 换器 以下策画实例中,包蕴了种种技艺来普及开闭电源的总体服从。有源钳位和元损吸取电道的策画主 要依附体验来杀青的,所

  高 服从开 闭电源 策画实 例 - - 1 0 W 同步整流 B u c k 变 换器 以下策画实例中,包蕴了种种技艺来普及开闭电源的总体服从。有源钳位和元损吸取电道的策画主 要依附体验来杀青的,因而不正在这里先容。 采用新本领时务必小心,由于良众是有专利的,或者须要直接付专利费给专利持有人,或正在进货每 一片限定 IC 芯片时,付出附加用度。正在将这些电源引入坐蓐前,请留意这个题目。 10W同步整流 Buck 变换器 操纵 此策画实例是 PWM策画实例 1 的再策画,它席卷了奈何策画同步整流器 变换器 ) 。 ( 板载的 10W 降压 Buck 正在策画同步整流开闭电源时,务必注意遴选限定 IC 。为了服从最高和体积最小,平常同步限定器正在 体例机能上工力悉敌,使得限定器只是正在供应商提到的操纵场所中机能较好。良众运转机能的微妙 之处不行确定,除非严谨读过数据手册。比如,每作为家试图策画一个同步整流变换器,并试图使 用现成买来的 IC 芯片时, 3/4 策画会被甩掉。这是由于买来的芯片成效或管事形式往往无法改动。 更不必说,当创造现成计划不行满意需求时,是令人悲伤的 ( 睹图 20 的电道图 ) 。 策画目标 输入电压规模: DC+10~+14V 输出电压: DC+5.0V 额定输出电流: 2.0A 过电流限定: 3.0A 输出纹波电压: +30mV(峰峰值 ) 输出调治: ± 1% 最大管事温度: +40 ℃ “黑箱”预估值 输出功率: +5.0V * 2A=10.0W(最大 ) 输入功率: Pout/ 推测服从 =10.0W/ 0.90=11.1W 功率开闭损耗 (11.1W-10W) * 0 .5=0.5W 续流二极管损耗: (1l.lW-10W) * 0.5=0.5W 输入均匀电流 低输入电压时 11.1W/ 10V=1.1lA 高输入电压时: 11.1W /14V=0. 8A 推测峰值电流: 1 .4Iout(rated)=1 .4× 2. 0A=2. 8A 策画管事频率为 300kHz。 电感策画 ( 参睹 正激式滤波扼流圈的策画 ) 最阴毒的管事环境是正在高输入电压时。 ——或者的最大输入电压。 式中 Vin(max) Vout ——输出电压。 Iout(min) ——最小负载时的电流。 f sw ——管事频率。 电感是个环形外观封装元件,商场上有众种准绳外观封装的电感,这里遴选的是 D03340P-333(33 μH)。 Coileraft 公司的 功率开闭和同步整流器 MOSFET的遴选 功率开闭 :功率开闭要用一个变压器耦合的 N沟道功率 MOSFE。T 这里策动运用一个 S0-8 封装的双 N 沟道 MOSFE,T 以精打细算 PCB空间。最大输入电压是 DCl4V。是以,可能选用 VDSS不低于 DC+30V、峰值 电流是 2. 8A 的 MOSFE。T 遴选进程的第一步是确定所用 MOSFET的最大 RDS(on),通过热模子可能确定这个值, 最大的 RDS(on) 可由 下式取得:同时欲望器件的耗散功率小于 1W,因而推测的 RDS(on) 应小于因而选 FDS6912A双 N 沟道 MOSFE,T 它是 S0-8 封装, 10V 栅极电压时的导通电阻为 28mΩ。 同步二极管 :要用一个 大约是同步 MOSFET衔接额定容量的 30%的肖特基二极管与 MOSFET内部二极 管并联 , 30V 时约为 0. 66A。这里运用 MBRSl30,该二极管正在流过 0. 66A 时有 0. 35V 的正向压降。 可交换的元件 :正在写本书时,仙童半导体公司出品了一个集成的肖特基二极管和 MOSFE,T 肖特基二 极管直接并正在 MOSFE的T 硅片上 (syncFET) 。SyncFET有一个 40mΩN沟道 MOSFE,T与一个 28mΩSyncFET 沿道封装,型号为 FDS6982S。 输出电容 ( 参睹 输出级的策画 ) 输出电容值由下列公式确定: 输入和输出滤波电容紧要酌量的是流入电容的纹波电流。 正在这个实例中, 纹波电流和电感交 流电流是沟通的, 电感电流最大值控制正在 2.8A,纹波电流峰峰值为 1.8A,有用值大约为 O.6A( 约 为峰峰值的 1/3) 。 采用外观安设钽电容,由于它的 额 30%运用。 ESR唯有电解电容的 10%~ 20%。正在境况温度 +85。C=时,电容将降 最佳的电容是来自 AVX公司的,它的 ESR异常低,是以可能适合很高的纹波电流,但这是很异常的 电容。正在输出端可将下列两种电容并正在沿道。 AVX: TPSEl07M01R0150 1OOμF(20 %) ,10V,150mΩ, O.894A( 有用值 ) TPSE107M01R0125 10/0 μF(20 % ) , 10V, 125mΩ, 0. 980A(有用值 ) Nichicon : F750A107MD 100μF(20 %) , 10V,120mΩ, 0. 92A(有用值 ) 输入滤波电容 ( 睹 功率因数校正 ) 这个电容要流过与功率开闭沟通的电流, 电流波形是梯形的, 从最初的 lA 很疾上升到 2.8A 。它的工 作条目比输出滤波电容阴毒得众。可把梯形电流当作两个波形的叠加来推测有用值:峰值 1A 的矩形 波和峰值 1. 8A的三角波,爆发大约 1. 1A的有用值。 电容值由下式准备: 电压越高,电容值越低。电容由两个 1OOμF 电容并联而成,它们是: AVX( 每个别例需两个 ) : TPSl07M020R00851OOμF(20 % ) ,20V, 85mΩ, 1. 534A(有用值 ) TPSl07M020R0200100 μF(20 % ) ,10V, 200mΩ, 1.0A( 有用值 ) 遴选限定 IC 芯片 (U1) 期待的 buck 限定 IC 芯片的特

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