电源设计经典案例必发365集锦(TI内部培训资料)

2020-10-06 17:43字体:
  

  电源打算经典案例集锦(TI内部培训原料)_电子/电道_工程科技_专业原料。电源打算经典案例集锦是TI(德州仪器)公司针对电源打算悉数、体系、巨头的内部培训原料,共包含20篇精化著作,旨正在通过从道理到利用悉数、体系的疏解电源打算方面的常识,从而助助电源打算工程师尽疾初学并通晓,自负对电源打算的工程师会格外有助助。

  电源打算经典案例集锦(TI 内部培训原料) 电源打算经典案例集锦是 TI(德州仪器)公司针对电源打算悉数、体系、巨头的内部培 训原料,旨正在通过从道理到利用悉数、体系的疏解电源打算方面的常识,从而助助电源打算 工程师尽疾初学并通晓,自负对电源打算的工程师会格外有助助。 电源打算必杀技:TI 公司最体系的电源打算培训原料 电源打算经典案例集锦 1:为您的电源拣选确切的作事频率 为电源拣选最佳的作事频率是一个庞杂的量度进程,此中包含尺寸、功用以及本钱。平淡来 说,低频率打算往往是最为高效的,然则其尺寸最大且本钱也最高。固然调高频率能够缩小 尺寸并低重本钱,但会添补电道损耗。该《电源打算经典案例集锦》将利用一款轻易的降压 电源来描画这些量度进程。 电源打算经典案例集锦 2:小心别被电感磁芯损耗烫伤 您是否有过为降压稳压器充电、 实行满功率测试, 随后正在实行电感指端温度测试时留下了永 久(烫伤)印记的经过呢?或者过高的磁芯损耗和换取绕组损耗即是元凶祸首。正在 100-kHz 开闭频率下,平常不会涌现任何题目,这是由于磁芯损耗约占总电感损耗的 5% 到 10%。因 此,相应的温升才是题目所正在,尾随本《电源打算经典案例集锦》去开采吧! 电源打算经典案例集锦 3:低本钱、高本能 LED 驱动器 跟着 LED 坐褥本钱的消重,LED 正在百般利用中的利用率越来越高,此中包含手持开发、车 载以及制造照明。其高牢靠性(利用寿命跨越 50000 小时) 、高功用(175 流明/瓦)以及 近乎瞬时的反响使其成为一种颇具吸引力的光源。然则,驱动 LED 却是一项很具寻事性的 作事。本《电源打算经典案例集锦》带你一同去融会一下低本钱、高本能的 LED 驱动器的设 计以及差别的调光战术哦 电源打算经典案例集锦 4:改观负载瞬态反响—第 2 部门 这篇《电源打算经典案例集锦》先容怎样利用 TL431 分道稳压器紧闭分开电源的反应环道, 然则本文着重辩论了一种扩展电源局限环道带宽以改观瞬态负载及线道反响的伎俩。 您或者 必必要参考原文来持续这一辩论哦。 电源打算经典案例集锦 5:高频导体的电流分散 跟着频率添补,导体的电流分散会快速改变。正在自正在空间中,比拟扁平导体, 圆形导体正在 高频下电阻更低。然则,同接地层一同利用时,或者其位于带领返回电流的导体相近时,扁 平导体则更佳。本《电源打算经典案例集锦》就将斟酌自正在空间及环绕组织中导体的有用电 阻! 电源打算经典案例集锦 6: 估算热插拔 MOSFET 的瞬态温升(1 部门) 热插拔电道用于将电容输入开发插入通电的电压总线时节制浪涌电流。如许做的宗旨是 防备总线电压消重以及毗连开发运转终了。通过利用一个串联组件逐步耽误新毗连电容 负载的充电时代,热插拔器件能够完结这项作事。结果,该串联组件具有强大的损耗, 并正在充电事变发作时刻出现温升。民众半热插拔开发的创设厂商都提议您查阅平和作事 区域 (SOA) 弧线,以便开发免受过应力损害。而本《电源打算经典案例集锦》就将带您 一同理会、斟酌一种估算热插拔 MOSFET 温升的轻易伎俩。 电源打算经典案例集锦 6: 估算热插拔 MOSFET 的瞬态温升(2 部门) 本《电源打算经典案例集锦》持续第一部门的辩论实质,并最终对一种估算热插拔 MOSFET 温升的轻易伎俩实行斟酌。 上一贴士咱们辩论了怎样打算温升题目的电道好似伎俩。 咱们把 热源修模成了电流源。按照体系组件的物理属性,盘算推算获得热阻和热容。普及全部收集的各 种电压代外各个温度。 电源打算经典案例集锦 7:打算低压降压 IC 让简捷、经济的偏置电 源成为实际 正在本《电源打算经典案例集锦》中,咱们将斟酌一款可将高 AC 输入电压转换为可用于电子 能量计等利用的低 DC 电压轻易电道。正在这种奇特的利用中,无需将输出电压分开于输入电 压。此处,过程整流的 AC 输入电压可高达 375 VDC,同时数百毫安电流时的输出电压可正在 5 伏以内。这些大容量利用平淡受到本钱的促使,是以恳求低部件数目/低本钱的电道。步 降稳压器供应了一种低本钱的管理计划,但正在利用高电压输入实践时却充满寻事。 电源打算经典案例集锦 8:同步降压 MOSFET 电阻比实在切拣选 正在这篇《电源打算经典案例集锦》中,咱们将斟酌正在同步降压功率级中怎样对传导功耗实行 折中治理,而其与占空比和 FET 电阻比相闭。实行这种折中治理可获得一个用于 FET 拣选 的格外有效的开始点。平淡,行为打算进程的一个构成部门,您会有一套包含了输入电压范 围和希望输出电压的楷模,而且必要拣选少许 FET。别的,假使您是一名 IC 打算职员,则 您还会有必定的预算,其原则了 FET 本钱或者封装尺寸。这两种输入会助助您拣选总 MOSFET 芯局部积。之后,这些输入可用于对各个 FET 面积实行功用方面的优化。 电源打算经典案例集锦 9:注意 SEPIC 耦合电感回道电流(1 部门) 正在这篇 《电源打算经典案例集锦》 中, 咱们将确定 SEPIC 拓扑中耦合电感的少许泄电感恳求。 正在不恳求主级电道和次级电道之间电气分开且输入电压高于或者低于输出电压时,SEPIC 是 一种格外有效的拓扑。 正在恳求短道电道偏护时, 咱们能够利用它来取代升压转换器。 SEPIC 转 换器的特性是单开闭作事和接连输入电流,从而带来较低的电磁骚扰 (EMI)。 电源打算经典案例集锦 9: 注意 SEPIC 耦合电感回道电流(2 部门) 正在这篇《电源打算经典案例集锦》中,咱们持续第一部门的辩论,即怎样确定 SEPIC 拓扑 中耦合电感的泄电感恳求。前面,咱们辩论了耦合电容器 AC 电压被施加于耦合电感泄电感 的环境。泄电感电压会正在电源中惹起较大的回道电流。正在第 2 部门中,咱们将先容使用松散 耦合电感和慎密耦合电感所构修电源的少许衡量结果。 电源打算经典案例集锦 10:利用高压 LED 抬高灯胆功用 利用 LED 行为光源的灯胆来代替螺纹旋入式白炽灯胆有许众好处。平常而言,咱们将小号 (5-9)的 LED 串联起来,利用一个电源将线电压转换为低电压(平淡为数十伏) ,这时的 电流约为 350 到 700mA。正在确定怎样最好地让用户同线电压分开的进程中,咱们必要深思 熟虑、量度利弊。咱们能够正在电源中完毕分开,也能够正在 LED 安设进程中实行这种分开。 正在少许低功耗打算中, LED 物理分开是一种常用伎俩, 由于它答允利用本钱更低的非分开式 电源。 电源打算经典案例集锦 11:折被选择输入电容纹波电流的线压范畴 您正在为一个低功耗、离线电源拣选输入滤波电容时,会涌现一种风趣的量度进程。您要折中 地抉择电容的纹波电流额定值,以适合电源作事所需的电压范畴。通过添补输入电容,您可 以获取更众纹波电流的同时还能够通过低重输入电容的压降来缩小电源的作事输入电压范 围。 如许做会影响电源的变压器匝数比以及百般电压及电流应力。 电容纹波电流额定值越大, 应力越小,电源功用也就越高。 电源打算经典案例集锦 12:利用简便锁存电道偏护电源 您已经是否必要过一款轻易、低本钱的锁存电道?本《电源打算经典案例集锦》就会给出这 样一款电道,它只需几元钱的组件便能够供应电源毛病偏护,基础上是一个可控硅整流器 (SCR),维系了少许离散组件哦。这种电道的一个风趣性子是,您能够通过拣选电阻器值修 立 SCR 的仍旧电流。 为了让锁存电道正在触发此后依然仍旧开启, 两个基极发射极结点必必要 有足够的电压(~0.7 V)让其仍旧开启形态。这就意味着,假使向它供应的电流为 Vbe / R1 + Vbe / R2 以上,则电道锁存。假使锁存电道毗连一个小电流的电容器,则锁存电道对该电容 器放电。一朝电道的电流削减至仍旧电流以下,它便紧闭了。 电源打算经典案例集锦 13:同步整流带来的不只仅是高功用 您是否已经恳求打算过一种轻负载形态下具有优异负载瞬态反响的电源呢?假使是, 而且您 还答允电源非接连, 那么您或者会展现局限环道的增益正在轻负载形态下快速消重。 这会导致 较差的瞬态反响, 而且必要多量的输出滤波电容器。 一种更轻易的伎俩是让电源正在全数负载 形态下都为接连。 电源打算经典案例集锦 14:DDR 内存电源 CMOS 逻辑体系的功耗首要与时钟频率、体系内各栅极的输入电容以及电源电压相闭。器件 形体尺寸减小后,电源电压也随之低重,从而正在栅极层大大低重功耗。这种低电压器件具有 更低的功耗和更高的运转速率, 答允体系时钟频率升高至千兆赫兹级别。 正在这些高时钟频率 下,阻抗局限、确切的总线终止和最小交叉耦合,带来高保真度的时钟信号。守旧上,逻辑 体系仅对一个时钟沿的数据计时,而双倍数据速度 (DDR) 内存同时对时钟的前沿和消重沿 计时。它使数据通过速率翻了一倍,且体系功耗添补极少。 电源打算经典案例集锦 15:可代替集成 MOSFET 的分立器件 正在电源打算中,工程师平淡见面对局限 IC 驱动电流不敷的题目,或者面对因为栅极驱动损 耗导致局限 IC 功耗过大的题目。为缓解这一题目,工程师平淡会采用外部驱动器。半导体 厂商(包含 TI 正在内)具有现成的 MOSFET 集成电道驱动器管理计划,但这平淡不是本钱最 低的管理计划。平淡会拣选价钱几美分的分立器件,本《电源打算经典案例集锦》就将为您 先容一下可代替集成 MOSFET 的分立器件。 电源打算经典案例集锦 16:分立器件—一款可代替集成 MOSFET 驱 动器的卓绝管理计划 正在《电源打算经典案例集锦 15》中,咱们辩论了 MOSFET 栅极驱动电道中利用的发射器跟 踪器,而且懂得到使用小型 SOT-23 晶体管便能够完毕 2A 范畴的驱动电流。正在本打算小贴 士中, 咱们来懂得一下自驱动同整流器并考虑何时必要分立驱动器来偏护同步整流器栅极免 受过高电压带来的损坏。 电源打算经典案例集锦 17:确切地同步降压 FET 时序 因为工程师们都正在竭尽所能地获取其电源的最高功用, 时序优化正变得越来越主要。 正在开闭 时刻,存正在两个过渡阶段:低压侧开闭开启和高压侧开闭开启。 低压侧开启开闭至闭主要,由于该过渡阶段险些没有损耗,也即“无损开启” 。正在高压侧开 闭紧闭此后, 电感电流驱动开闭节点电压无损接地。 开启低压侧开闭的最佳机缘便为过渡结 束时。假使正在低压侧开启以前主体二极管短暂导电,则其无闭大局,由于它不会导致反向恢 复损耗。不才一个开闭过渡之前,该结点处的过剩载流一共耗散。然则,假使电流依然长时 间存正在于主体二极管内, 则会有过高的传导损耗。 高压侧 FET 开启时序是最为主要的过渡。 因为同低压侧 FET 存正在交叉导通,是以开启过早会导致直通损耗; 开启过晚又会导致传导损 耗增高,而且会将过剩载流注入低压侧 FET 主体二极管内(务必对其实行复原) 。不管哪种 环境,城市低重功用。 电源打算经典案例集锦 18:非分开式电源的共模电流 非分开式电源的共模电流或者成为一个电磁骚扰 (EMI) 源,您是否已经清扫过它呢?正在一 些高压电源中, 比如: LED 灯胆所利用的电源, 您或者会展现您无法清扫它们。 经细心查看,必发365 展现非分开式电源与分开式电源原来并没有什么两样。本《电源打算经典案例集锦》就带你 一同去开采一下非分开式电源的共模电流题目。 电源打算经典案例集锦 19:管理分开式开闭的传导性共模辐射题目 正在《电源打算经典案例集锦 18:非分开式电源的共模电流》中,咱们辩论了开闭级中大电 压摆动怎样变成共模电流的题目, 并先容了它驱动电流进入电容到机架接地的进程。 正在这篇 《电源打算经典案例集锦》中,咱们将持续辩论共模电流的题目

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