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开关电源的设计总结几点

时间:2020-12-09 09:54:58 来源: 点击量:192

1、开关电源的占空比 初学者总是不明白占空比跟输入电压输出电压的关系。以buck型为例,因为Vout=D*Vin,所以会有人考虑怎么根据输入电压和输出电压改变占空比。这个问题让我很难回答。 占空比是变化的,但不是根据输出电压和输入电压变化的。开关电源芯片和线性稳压芯片一样,都是根据反馈来稳定输出的。芯片的DATASHEET上会有计算输出电压的公式,只要根据公式得到分压电阻值就可以,不必考虑内部是如何调整占空比的。 设计人员需要注意的是,占空比的范围。不是所有的芯片都能达到100%,大多数只能到90%多,甚至更低。所以需要根据开关电源输入电压的范围和输出电压,计算出需要的占空比是不是在芯片工作范围内。 2、开关电源的结构 很多。 降压(buck)型,输出电压低于输入电压,常见的一种结构; 升压型,开关电源输出电压高于输入电压; 极性反转,一般是输入正电压,输出负电压; 汽车电子中常见上述三种,如果是要求输入电压变化范围较大,有时高于输出电压,有时低于输出电压,可以先升压再降压,也可以用SEPIC型结构。 3、同步整流 buck型开关电流有一个续流二极管,在这个二极管上并联一个MOS管。这个是同步整流用的。 因为二极管导通时,即使是肖特基二极管,压降也有大概0.3V,在效率要求很高的场合,这是不允许的,所以要进一步降低压降。这个方法就是,在需要二极管导通时,同时也将并联的MOS管导通,达到减小压降,减小损失的目的。 为什么不去掉二极管?因为MOS管的导通需要时间,不可能做到与二极管完全同步。在完全导通前,MOS管两端压降更大。这个时候还是需要二极管续流的。 顺便说一句,同步整流除了增加一个MOS管外,同步整流的控制器也比BUCK或者升压控制器贵很多,所以,成本优先的产品里慎重使用。 4、变压器 这个是正激,或者是反激变化器,SEPIC型有时也用。 最常用的buck或者生涯型开关电源的优点是简单,缺点是只有一路输出。更多时候我们需要几路不同的输出,所以,这时候变压器就方便多了,多绕一组线圈就可以。 变压器的线圈绕法,磁芯的选择又是一门很深的学问,我也没有深入了解过,不多写了。 开关电源的设计,其实还是有很多搞头的。但是不管是什么电路,作为应用,只要了解到基本结构,以后不管怎么变化,都不会不清楚了。基本的电路,只要设计,或者调试过几次,开关电源基本的原理也应该明白了。

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