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設計開關電源的一點總結 希望能幫助大家

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發(fā)表于 2020-7-20 11:59:32 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
設計開關電源的一點總結 希望能幫助大家
關于開關電源,其實沒有什么好寫的,或者說,已經有很多專門寫開關電源的書,三言兩語也說不出什么來。但是以前有人問過我一些問題,現(xiàn)在想起來,總結下。

1,開關電源的占空比
初學者總是不明白占空比跟輸入電壓輸出電壓的關系。以buck型為例,因為Vout=D*Vin,所以會有人考慮怎么根據(jù)輸入電壓和輸出電壓改變占空比。這個問題讓我很難回答。
占空比是變化的,但不是根據(jù)輸出電壓和輸入電壓變化的。開關電源芯片和線性穩(wěn)壓芯片一樣,都是根據(jù)反饋來穩(wěn)定輸出的。芯片的DATASHEET上會有計算輸出電壓的公式,只要根據(jù)公式得到分壓電阻值就可以,不必考慮內部是如何調整占空比的。

設計人員需要注意的是,占空比的范圍。不是所有的芯片都能達到100%,大多數(shù)只能到90%多,甚至更低。所以需要根據(jù)輸入電壓的范圍和輸出電壓,計算出需要的占空比是不是在芯片工作范圍內。

2,開關電源的結構

很多。
降壓(buck)型,輸出電壓低于輸入電壓,最常見的一種結構;
升壓型,輸出電壓高于輸入電壓;
極性反轉,一般是輸入正電壓,輸出負電壓;
汽車電子中常見上述三種,如果是要求輸入電壓變化范圍較大,有時高于輸出電壓,有時低于輸出電壓,可以先升壓再降壓,也可以用SEPIC型結構。
具體各種類型的計算可以參考一些芯片資料。凌特公司的芯片資料,原理簡單,計算公式列得詳細,中文化做的也不錯,推薦電路也很多;國半公司也可以,芯片資料上可能不太詳細,但是Application Notes里原理介紹很多,還有他們的模擬技術大學,可惜沒有中文版。

推薦幾個:
凌特:LTC1772 SOT-23 封裝恒定頻率電流模式降壓型 DCDC 控制器
凌特:LTC1871 寬輸入范圍,無需檢測電阻電流模式升壓,反激和SEPIC控制器
國半模擬技術大學,開關電源(英文):
國半Application Notes:AN1484 Design a SEPIC Converter

3,同步整流
buck型開關電流有一個續(xù)流二極管,在這個二極管上并聯(lián)一個MOS管。這個是同步整流用的。
因為二極管導通時,即使是肖特基二極管,壓降也有大概0.3V,在效率要求很高的場合,這是不允許的,所以要進一步降低壓降。這個方法就是,在需要二極管導通時,同時也將并聯(lián)的MOS管導通,達到減小壓降,減小損失的目的。

為什么不去掉二極管?因為MOS管的導通需要時間,不可能做到與二極管完全同步。在完全導通前,MOS管兩端壓降更大。這個時候還是需要二極管續(xù)流的。

順便說一句,同步整流除了增加一個MOS管外,同步整流的控制器也比BUCK或者升壓控制器貴很多,所以,成本優(yōu)先的產品里慎重使用。

4,變壓器。
這個是正激,或者是反激變化器,SEPIC型有時也用。
最常用的buck或者生涯型開關電源的優(yōu)點是簡單,缺點是只有一路輸出。更多時候我們需要幾路不同的輸出,所以,這時候變壓器就方便多了,多繞一組線圈就可以。
變壓器的線圈繞法,磁芯的選擇又是一門很深的學問,我也沒有深入了解過,不多寫了。

開關電源的設計,其實還是有很多搞頭的。但是不管是什么電路,作為應用,只要了解到基本結構,以后不管怎么變化,都不會不清楚了。最基本的電路,只要設計,或者調試過幾次,基本的原理也應該明白了。(當然,如果專門做研究,另當別論)

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發(fā)表于 2020-7-21 08:00:43 | 只看該作者
頂頂頂………………
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lyl

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發(fā)表于 2021-3-23 08:37:58 | 只看該作者
資料不錯,學習學習
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發(fā)表于 2021-6-4 09:08:09 | 只看該作者
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