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搞定開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計
來源： 發(fā)布時間：2019-07-12 點擊量：1044
搞定開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計
開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。器。根據(jù)需求可采用三類控制。PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長時間使用，尤其小負載時具有耗電小的優(yōu)點。PWM/PFM轉(zhuǎn)換型小負載時實行PFM控制，且在重負載時自動轉(zhuǎn)換到PWM控制。
開關(guān)電源之轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計原理把輸出電壓的信號反饋至控制電路，由控制電路來控制開關(guān)管的導通及截止時間，使輸出電壓保持不變。
開關(guān)電源之電路設(shè)計要考慮以下條件：
1.外部輸入電源電壓的范圍，輸出電流的大小。2. DC-DC輸出的電壓，電流，系統(tǒng)的功率最大值。
開關(guān)電源之選擇PWM IC要考慮的要點有：
1. PWM IC的最大輸入電壓。2.PWM開關(guān)的頻率，這一點的選擇關(guān)系到系統(tǒng)的效率。對儲能電感，電容的大小的選擇也有一定影響。
3.MOS管的所能夠承受的最大額定電流及其額定功率，如果DC-DC IC內(nèi)部自帶MOS,只需要考慮IC輸出的額定電流。
4. MOS的開關(guān)電壓Vgs大小及最大承受電壓。
開關(guān)電源之電感、二極管、電容的選擇
1. 電感量：大小選擇主要由開關(guān)頻率決定，大小會影響電源紋波;額定電流，電感的內(nèi)阻選擇由系統(tǒng)功耗決定。
2. 二極管：通常都用肖特基二極管。選擇時要考濾反向電壓，前向電流，一般情況反向電壓為輸入電源電壓的二倍，前向電流為輸出電流的兩倍。
3. 電容：電容的選擇基于開關(guān)的頻率，系統(tǒng)紋波的要求及輸出電壓的要求。容量和電容內(nèi)部的等效電阻決定紋波大小(當然和電感也有關(guān))。
如何得到一個開關(guān)電源紋波相對較小、對系統(tǒng)其他電路干擾相對較小，而且相對穩(wěn)定可靠的DC-DC電路，需要對以上電路的原理做如下修改：
1.輸入部分：電源輸入端需要加電感電容濾波。目的：由于MOS管的開關(guān)及電感在瞬間的變化會造成輸入電源的波動，尤其是在系統(tǒng)耗電波動較大時，影響更為明顯。
2.輸出部分：
(1)假定C2的選擇的100uF是正確的，我們想得到更小的紋波，可以將100uF的電容改成兩顆47uF的電容(基于相同類型的電容);如果100uF電容采用的是鋁電解，可以在原來的基礎(chǔ)上加一顆10uF的磁片電容或鉭電容。
(2) 在輸出端再加一顆電容和一顆電容對原來的電源做一個LC濾波，會得到一個紋波更小的電源。
總之，開關(guān)電源之轉(zhuǎn)換器為整個系統(tǒng)中的各個電路供電。只有掌握DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計的技巧，把所有要考慮的因素考慮全面，才能提高系統(tǒng)的整體性能，達到各個電路的性能效果的體現(xiàn)。
開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。器。根據(jù)需求可采用三類控制。PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長時間使用，尤其小負載時具有耗電小的優(yōu)點。PWM/PFM轉(zhuǎn)換型小負載時實行PFM控制，且在重負載時自動轉(zhuǎn)換到PWM控制。
開關(guān)電源之轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計原理把輸出電壓的信號反饋至控制電路，由控制電路來控制開關(guān)管的導通及截止時間，使輸出電壓保持不變。
開關(guān)電源之電路設(shè)計要考慮以下條件：
1.外部輸入電源電壓的范圍，輸出電流的大小。2. DC-DC輸出的電壓，電流，系統(tǒng)的功率最大值。
開關(guān)電源之選擇PWM IC要考慮的要點有：
1. PWM IC的最大輸入電壓。2.PWM開關(guān)的頻率，這一點的選擇關(guān)系到系統(tǒng)的效率。對儲能電感，電容的大小的選擇也有一定影響。
3.MOS管的所能夠承受的最大額定電流及其額定功率，如果DC-DC IC內(nèi)部自帶MOS,只需要考慮IC輸出的額定電流。
4. MOS的開關(guān)電壓Vgs大小及最大承受電壓。
開關(guān)電源之電感、二極管、電容的選擇
1. 電感量：大小選擇主要由開關(guān)頻率決定，大小會影響電源紋波;額定電流，電感的內(nèi)阻選擇由系統(tǒng)功耗決定。
2. 二極管：通常都用肖特基二極管。選擇時要考濾反向電壓，前向電流，一般情況反向電壓為輸入電源電壓的二倍，前向電流為輸出電流的兩倍。
3. 電容：電容的選擇基于開關(guān)的頻率，系統(tǒng)紋波的要求及輸出電壓的要求。容量和電容內(nèi)部的等效電阻決定紋波大小(當然和電感也有關(guān))。
如何得到一個開關(guān)電源紋波相對較小、對系統(tǒng)其他電路干擾相對較小，而且相對穩(wěn)定可靠的DC-DC電路，需要對以上電路的原理做如下修改：
1.輸入部分：電源輸入端需要加電感電容濾波。目的：由于MOS管的開關(guān)及電感在瞬間的變化會造成輸入電源的波動，尤其是在系統(tǒng)耗電波動較大時，影響更為明顯。
2.輸出部分：
(1)假定C2的選擇的100uF是正確的，我們想得到更小的紋波，可以將100uF的電容改成兩顆47uF的電容(基于相同類型的電容);如果100uF電容采用的是鋁電解，可以在原來的基礎(chǔ)上加一顆10uF的磁片電容或鉭電容。
(2) 在輸出端再加一顆電容和一顆電容對原來的電源做一個LC濾波，會得到一個紋波更小的電源。
總之，開關(guān)電源之轉(zhuǎn)換器為整個系統(tǒng)中的各個電路供電。只有掌握DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計的技巧，把所有要考慮的因素考慮全面，才能提高系統(tǒng)的整體性能，達到各個電路的性能效果的體現(xiàn)。
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