DC DC電源管理

2021-10-24 01:55:27 字數 1497 閱讀 5944

在開關s閉合時,對電感l與電容c進行充電同時也對負載r供電,在開關s斷開時儲能元器件l與c繼續對r進行供電並通過d1形成迴路。輸出電壓vo=vi*(ton/(ton+toff))

ton:開關s閉合時間

toff:開關s斷開時間

通過使用buck電源晶元代替s,同時把vo通過電阻分壓連線到電源晶元電壓反饋腳可以實現穩定的電壓輸出。buck電源的主要選型引數包括:輸入最大電壓、持續輸出的最大電流、開關頻率、同步整流/非同步整流。

持續輸出電流:主要由buck電源晶元的最後一級的功率mos管決定。

開關頻率:表示s中的開關速度。在同乙個電路中開關速度越大電感l和電容c的容量可以選擇越小。現在的buck電源晶元大多數開關頻率都會在250khz以上。

非同步整流:使用二極體進行續流。也就是上圖中的d1。

同步整流:通過控制mos管通斷進行續流。採用同步整流方式會比非同步整流方式效率高。

在確定了某個型號的電源晶元可以滿足要求後,就需要搭建外圍電路了,通常按照使用者手冊的典型應用進行搭建即可,要注意反饋電壓的分壓電阻大小需要按照自身電路的電壓輸出要求進行選擇。續流二極體一定要選擇肖特基二極體或者快恢復二極體,不能使用普通的矽二極體。因為使用普通的矽二極體在高頻(500khz以上)的時候會出現反嚮導通的現象。

buck晶元的工作原理一定離不開上圖。如果在搭建典型應用時,發現缺某些元器件,例如續流二極體d1,如果使用非同步整流那麼續流二極體一定能夠在buck晶元內找到,其內部整合續流二極體。

ti開發了網頁版的小工具支援使用者把電源引數填入相應的框內後台即可完成buck電源晶元的選型,並且會幫使用者完成原理圖的搭建。

buck電路在理論上可以達到98%以上的效率,而在實際應用中其轉換效率也很容易達到90%以上,由於轉化效率高,所以buck電源晶元使用時不易發燙。

線性電源的工作原理可以簡單看成運算放大器與功率**管構成的。線性電源晶元(例如ams1117)有三個電源輸入腳(vin) 電源輸出腳(vout)輸出電壓調整腳(vadj)

根據基爾荷夫電流定理可知:iin = iadj+iout 由於iadj很小所以iin ≈ iout

轉化效率: pout/pin = (vout * iout)/(iin * vin) ≈ vout/vin,當vin與vout的電壓差大時轉化效率就會很低,導致晶元發燙。這也是為什麼當ams1117/lm371等系列的ldo晶元使用12v轉化為5v時當輸出只有200ma已經發燙嚴重,因為有58%的能量都用於發燙了。

buck電路由於是通過高頻的開關實現電壓的控制其輸出電壓的紋波會比線性電源大。如果在實際使用過程中,追求轉化效率高而且紋波小可以把buck電路輸出的電壓再經過線性穩壓晶元穩壓之後再用於供電。

ti : tps5450、tps5430、tps5420

mps : mp2307、mp4560、mp1593

DC DC模擬式電源分析

電路的作用 24v穩到5v 如圖所示是本次的 電路圖,值得注意的是這個電路圖中的三極體不是完全導通 最上面的輸出電壓是4.95v,下面的電壓是4.88v,有0.07v的差距,差距非常的微小,對於模擬電路來說這個誤差是可以忽略的,但是為什麼會差0.07v而不是0.08v?電路分析 d2 d1是乙個穩壓...

關於DC DC電源的總體概述

圖 1 dc dc變換器是將一種直流電轉換成另一種固定的或者可調的直流電壓,也稱為直流 直流變換器。通常把dc dc電源分成兩類 線性穩壓電源和開關穩壓電源 當然除了以上兩種電源外,還有一種使用穩壓管的小電源。線性穩壓電源 圖 2 從該圖可以看出反饋的電壓控制圖中基極的電流源的電流大小來驅動三極體,...

開關電源 DC DC 與LDO電源的區別 原理

從本篇開始,我們來談談開關電源和ldo電源的一些原理上,指標上的區別對比,目的是分析它們之間的優缺點,從而找到如何在pcb設計上更好的進行選擇使用。本來本人是想從直流電源的種類的選擇進行切入,查閱了不少資料,發現對直流電源的分類不太明確,按型別分,按電路結構分,按拓撲分都不太一樣。有的把它分為線性型...