開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)浼捌漭斎牒洼敵龆嗽肼?/h1>

發(fā)布時(shí)間:2020/7/3 12:18:39 訪問次數(shù):478

目前存在許多不同的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)�。有些拓�(fù)鋺?yīng)用十分廣泛，例如經(jīng)典的降壓型轉(zhuǎn)換器，也稱為降壓轉(zhuǎn)換器。然而，也有一些少為人知的開關(guān)模式DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括Zeta拓?fù)�。這些拓?fù)浞譃榛就負(fù)浜蛿U(kuò)展拓?fù)��；就負(fù)渲皇褂脙蓚�(gè)開關(guān)、一個(gè)電感和兩個(gè)電容。它們都屬于非隔離式開關(guān)穩(wěn)壓器；即，未進(jìn)行電氣隔離的開關(guān)穩(wěn)壓器。此類拓?fù)浒ń祲恨D(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器和反相降壓-升壓拓?fù)洹Ｋ衅渌負(fù)涠夹枰~外的元件。例如，SEPIC轉(zhuǎn)換器還需要耦合電容和第二電感。除了非隔離式開關(guān)穩(wěn)壓器外，還有一些穩(wěn)壓器是通過變壓器來實(shí)現(xiàn)電氣隔離。電路設(shè)計(jì)人員通常將電源視為黑盒子或4極元件。其具有兩個(gè)輸入線路和兩個(gè)輸出線路。DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖符號(hào)。頂部是非電氣隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，底部是電氣隔離式轉(zhuǎn)換器。

不同的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)湓?端口網(wǎng)絡(luò)端子處具有不同的噪聲特性。工業(yè)應(yīng)用的 ADP2441 通用降壓轉(zhuǎn)換器。它可以將24 V輸入電壓轉(zhuǎn)換為3.3V輸出電壓。采用這種拓?fù)鋾r(shí)，可以看出，輸入側(cè)會(huì)產(chǎn)生脈沖電流，因此噪聲很大。當(dāng)ADP2441上的高端開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電流流入端子A。當(dāng)此開關(guān)關(guān)斷時(shí)，沒有電流流經(jīng)節(jié)點(diǎn)A。但是，輸出端C的噪聲很小。其中，輸出路徑中的電感可確保輸出端沒有脈沖電流。

 

開關(guān)穩(wěn)壓器基本噪聲特性，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的概念設(shè)計(jì)提供了重要參考。表中列出了最常見的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)�。第一行指示輸入端（�?端口網(wǎng)絡(luò)的端子A和B）的噪聲水平高低。第二行指示相應(yīng)拓?fù)涞妮敵龆耍?端口網(wǎng)絡(luò)的端子C和D）噪聲水平高低。表1顯示了噪聲水平的高低。

例如，使用單獨(dú)的LC濾波器進(jìn)行額外濾波，可以大幅減少開關(guān)穩(wěn)壓器電路中的傳導(dǎo)噪聲。通過這種方式，可以避免出現(xiàn)表1中的高噪聲。然而，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)清楚哪些DC-DC轉(zhuǎn)換器在哪些端子具有很高的噪聲。這樣，他們就可以預(yù)先考慮相應(yīng)的濾波器，以及這些濾波器必須占用的額外空間。

降壓-升壓電池充電器集成電路，其集成了功率路徑管理，以實(shí)現(xiàn)更大功率密度、通用及快速充電，充電效率高達(dá)97％。BQ25790和BQ25792支持小型個(gè)人電子產(chǎn)品、便攜式醫(yī)療設(shè)備和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用中的USB Type-C™和USB Power Delivery（PD）端口高效充電，并能將靜態(tài)待機(jī)電流降低10倍。

在有線、無線或移動(dòng)適配器中提供快速充電，BQ25790和BQ25792提供了一節(jié)電池到四節(jié)電池充電的靈活性，同時(shí)兼容USB Type-C和USB PD輸入標(biāo)準(zhǔn)，在整個(gè)輸入電壓范圍（3.6 V至24 V）內(nèi)充電電流可達(dá)5 A。充電器集成的雙輸入選擇器支持包括無線、USB、筒狀插孔和太陽能充電在內(nèi)的多類電源，同時(shí)提供快速充電——30 W時(shí)效率高達(dá)97％。

 

通用充電使得便攜式醫(yī)療設(shè)備，諸如血壓計(jì)和低功率持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）機(jī)器等，能夠通過車載適配器或USB-PD適配器進(jìn)行充電，為便攜式醫(yī)療設(shè)備帶來了更高的靈活性和便利性。通過對(duì)充電IC的正向和反向的雙向操作可支持移動(dòng)（OTG）充電。

設(shè)計(jì)更小、功率更高的應(yīng)用，功率密度提高50%

充電器可提供155 mW/mm2（100 W/in2）的功率密度，高于市場(chǎng)約兩倍。新型降壓-升壓型充電器可幫助工程師減小解決方案尺寸和物料清單（BOM），是TI首個(gè)完全集成下述組件的器件：開關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、充電路徑管理FET、輸入電流和充電電流檢測(cè)電路和雙輸入選擇驅(qū)動(dòng)器。組件數(shù)量的減少對(duì)于諸如智能揚(yáng)聲器之類的應(yīng)用頗有價(jià)值；而且，隨著市場(chǎng)采用率的提高，這些應(yīng)用產(chǎn)品的尺寸和成本不斷縮小。

通過低功耗更大限度延長電池運(yùn)行BQ25790和BQ25792是TI首款靜態(tài)電流低于1 µA的多電芯的降壓-升壓電池充電器。通過運(yùn)輸模式和關(guān)機(jī)功能將靜態(tài)電流降低多達(dá)十倍，所提供的電池待機(jī)時(shí)間比市場(chǎng)高至少五倍。結(jié)合極低的8mΩ電池FET電阻，工程師可進(jìn)一步延長電池運(yùn)行時(shí)間。

例如，當(dāng)主要電源切換到電池組時(shí)，可保證通常依賴于交流電源供電的視頻門鈴正常運(yùn)行。TI的充電器通過散熱幫助減少功耗，從而使視頻門鈴的電池續(xù)航時(shí)間更長。

 

(素材來源：21IC和ttic和eechina.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。特別感謝）

深圳市永拓豐科技有限公司http://ytf02.51dzw.com/

 

目前存在許多不同的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)�。有些拓�(fù)鋺?yīng)用十分廣泛，例如經(jīng)典的降壓型轉(zhuǎn)換器，也稱為降壓轉(zhuǎn)換器。然而，也有一些少為人知的開關(guān)模式DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括Zeta拓?fù)�。這些拓?fù)浞譃榛就負(fù)浜蛿U(kuò)展拓?fù)��；就負(fù)渲皇褂脙蓚�(gè)開關(guān)、一個(gè)電感和兩個(gè)電容。它們都屬于非隔離式開關(guān)穩(wěn)壓器；即，未進(jìn)行電氣隔離的開關(guān)穩(wěn)壓器。此類拓?fù)浒ń祲恨D(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器和反相降壓-升壓拓?fù)洹Ｋ衅渌負(fù)涠夹枰~外的元件。例如，SEPIC轉(zhuǎn)換器還需要耦合電容和第二電感。除了非隔離式開關(guān)穩(wěn)壓器外，還有一些穩(wěn)壓器是通過變壓器來實(shí)現(xiàn)電氣隔離。電路設(shè)計(jì)人員通常將電源視為黑盒子或4極元件。其具有兩個(gè)輸入線路和兩個(gè)輸出線路。DC-DC轉(zhuǎn)換器的框圖符號(hào)。頂部是非電氣隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，底部是電氣隔離式轉(zhuǎn)換器。

不同的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)湓?端口網(wǎng)絡(luò)端子處具有不同的噪聲特性。工業(yè)應(yīng)用的 ADP2441 通用降壓轉(zhuǎn)換器。它可以將24 V輸入電壓轉(zhuǎn)換為3.3V輸出電壓。采用這種拓?fù)鋾r(shí)，可以看出，輸入側(cè)會(huì)產(chǎn)生脈沖電流，因此噪聲很大。當(dāng)ADP2441上的高端開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電流流入端子A。當(dāng)此開關(guān)關(guān)斷時(shí)，沒有電流流經(jīng)節(jié)點(diǎn)A。但是，輸出端C的噪聲很小。其中，輸出路徑中的電感可確保輸出端沒有脈沖電流。

 

開關(guān)穩(wěn)壓器基本噪聲特性，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的概念設(shè)計(jì)提供了重要參考。表中列出了最常見的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)�。第一行指示輸入端（�?端口網(wǎng)絡(luò)的端子A和B）的噪聲水平高低。第二行指示相應(yīng)拓?fù)涞妮敵龆耍?端口網(wǎng)絡(luò)的端子C和D）噪聲水平高低。表1顯示了噪聲水平的高低。

例如，使用單獨(dú)的LC濾波器進(jìn)行額外濾波，可以大幅減少開關(guān)穩(wěn)壓器電路中的傳導(dǎo)噪聲。通過這種方式，可以避免出現(xiàn)表1中的高噪聲。然而，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)清楚哪些DC-DC轉(zhuǎn)換器在哪些端子具有很高的噪聲。這樣，他們就可以預(yù)先考慮相應(yīng)的濾波器，以及這些濾波器必須占用的額外空間。

降壓-升壓電池充電器集成電路，其集成了功率路徑管理，以實(shí)現(xiàn)更大功率密度、通用及快速充電，充電效率高達(dá)97％。BQ25790和BQ25792支持小型個(gè)人電子產(chǎn)品、便攜式醫(yī)療設(shè)備和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用中的USB Type-C™和USB Power Delivery（PD）端口高效充電，并能將靜態(tài)待機(jī)電流降低10倍。

在有線、無線或移動(dòng)適配器中提供快速充電，BQ25790和BQ25792提供了一節(jié)電池到四節(jié)電池充電的靈活性，同時(shí)兼容USB Type-C和USB PD輸入標(biāo)準(zhǔn)，在整個(gè)輸入電壓范圍（3.6 V至24 V）內(nèi)充電電流可達(dá)5 A。充電器集成的雙輸入選擇器支持包括無線、USB、筒狀插孔和太陽能充電在內(nèi)的多類電源，同時(shí)提供快速充電——30 W時(shí)效率高達(dá)97％。

 

通用充電使得便攜式醫(yī)療設(shè)備，諸如血壓計(jì)和低功率持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）機(jī)器等，能夠通過車載適配器或USB-PD適配器進(jìn)行充電，為便攜式醫(yī)療設(shè)備帶來了更高的靈活性和便利性。通過對(duì)充電IC的正向和反向的雙向操作可支持移動(dòng)（OTG）充電。

設(shè)計(jì)更小、功率更高的應(yīng)用，功率密度提高50%

充電器可提供155 mW/mm2（100 W/in2）的功率密度，高于市場(chǎng)約兩倍。新型降壓-升壓型充電器可幫助工程師減小解決方案尺寸和物料清單（BOM），是TI首個(gè)完全集成下述組件的器件：開關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、充電路徑管理FET、輸入電流和充電電流檢測(cè)電路和雙輸入選擇驅(qū)動(dòng)器。組件數(shù)量的減少對(duì)于諸如智能揚(yáng)聲器之類的應(yīng)用頗有價(jià)值；而且，隨著市場(chǎng)采用率的提高，這些應(yīng)用產(chǎn)品的尺寸和成本不斷縮小。

通過低功耗更大限度延長電池運(yùn)行BQ25790和BQ25792是TI首款靜態(tài)電流低于1 µA的多電芯的降壓-升壓電池充電器。通過運(yùn)輸模式和關(guān)機(jī)功能將靜態(tài)電流降低多達(dá)十倍，所提供的電池待機(jī)時(shí)間比市場(chǎng)高至少五倍。結(jié)合極低的8mΩ電池FET電阻，工程師可進(jìn)一步延長電池運(yùn)行時(shí)間。

例如，當(dāng)主要電源切換到電池組時(shí)，可保證通常依賴于交流電源供電的視頻門鈴正常運(yùn)行。TI的充電器通過散熱幫助減少功耗，從而使視頻門鈴的電池續(xù)航時(shí)間更長。

 

(素材來源：21IC和ttic和eechina.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。特別感謝）

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