DC/DC转换器电路设计技巧解析
DC/DC转换器电路设计技巧解析
DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器 。DC/DC转换器分为三类:升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器 。根据需求可采用三类控制 。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声 。PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点 。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且在重负载时自动转换到PWM控制 。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中 。在电路类型分类上属于斩波电路 。
DC/DC转换器电路设计原理
DC-DC就是直流-直流变换,一般有升压(BOOST)、降压(BUCK型)两种 。降压式DC/DC变换器的输出电流较大,多为数百毫安至几安,因此适用于输出电流较大的场合 。降压式DC/DC变换器基本工作原理电路如下图所示 。VT1为开关管,当VT1导通时,输入电压Vi通过电感L1向负载RL供电,与此同时也向电容C2充电 。在这个过程中,电容C2及电感L1中储存能量 。当VT1截止时,由储存在电感L1中的能量继续向RL供电,当输出电压要下降时,电容C2中的能量也向RL放电,维持输出电压不变 。二极管VD1为续流二极管,以便构成电路回路 。输出的电压Vo经R1和R2组成的分压器分压,把输出电压的信号反馈至控制电路,由控制电路来控制开关管的导通及截止时间,使输出电压保持不变 。
DC-DC电路设计要考虑以下条件:
1.外部输入电源电压的范围,输出电流的大小 。
2.DC-DC输出的电压,电流,系统的功率值 。
选择PWM IC要考虑的要点有:
1.PWM IC的输入电压 。
2.PWM开关的频率,这一点的选择关系到系统的效率 。对储能电感,电容的大小的选择也有一定影响 。
3.MOS管的所能够承受的额定电流及其额定功率,如果DC-DC IC内部自带MOS,只需要考虑IC输出的额定电流 。
4.MOS的开关电压Vgs大小及承受电压 。
电感、二极管、电容的选择
1.电感量:大小选择主要由开关频率决定,大小会影响电源纹波;额定电流,电感的内阻选择由系统功耗决定 。
2.二极管:通都用肖特基二极管 。选择时要考滤反向电压,前向电流,一般情况反向电压为输入电源电压的二倍,前向电流为输出电流的两倍 。
3.电容:电容的选择基于开关的频率,系统纹波的要求及输出电压的要求 。容量和电容内部的等效电阻决定纹波大小(当然和电感也有关) 。
【DC/DC转换器电路设计技巧解析】
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