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搞定開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)

來(lái)源：發(fā)布時(shí)間：2019-07-12 點(diǎn)擊量：1096

搞定開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)

開(kāi)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(lèi)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(zhǎng)時(shí)間使用，尤其小負(fù)載時(shí)具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。PWM/PFM轉(zhuǎn)換型小負(fù)載時(shí)實(shí)行PFM控制，且在重負(fù)載時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到PWM控制。

開(kāi)關(guān)電源之轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)原理把輸出電壓的信號(hào)反饋至控制電路，由控制電路來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通及截止時(shí)間，使輸出電壓保持不變。
開(kāi)關(guān)電源之電路設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)電源之選擇PWM IC要考慮的要點(diǎn)有：
1. PWM IC的最大輸入電壓。2.PWM開(kāi)關(guān)的頻率，這一點(diǎn)的選擇關(guān)系到系統(tǒng)的效率。對(duì)儲(chǔ)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(kāi)關(guān)電壓Vgs大小及最大承受電壓。

開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率決定，大小會(huì)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(shí)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(kāi)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(dāng)然和電感也有關(guān))。
如何得到一個(gè)開(kāi)關(guān)電源紋波相對(duì)較小、對(duì)系統(tǒng)其他電路干擾相對(duì)較小，而且相對(duì)穩(wěn)定可靠的DC-DC電路，需要對(duì)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(kāi)關(guān)及電感在瞬間的變化會(huì)造成輸入電源的波動(dòng)，尤其是在系統(tǒng)耗電波動(dòng)較大時(shí)，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(lèi)型的電容);如果100uF電容采用的是鋁電解，可以在原來(lái)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(duì)原來(lái)的電源做一個(gè)LC濾波，會(huì)得到一個(gè)紋波更小的電源。
總之，開(kāi)關(guān)電源之轉(zhuǎn)換器為整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)電路供電。只有掌握DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)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(dá)到各個(gè)電路的性能效果的體現(xiàn)。

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