
如何設(shè)計(jì)一個(gè)好的開(kāi)關(guān)模塊電源
通常要選擇一個(gè)理想的電源解決方案,必須根據(jù)不同的應(yīng)用選擇不同的模塊電源,但是在大多數(shù)時(shí)候,市場(chǎng)、尺寸、功耗及成本決定了采用什么樣的模塊電源。
首先要評(píng)估體系的模塊電源需求
對(duì)于電子體系,模塊電源需求不僅僅是關(guān)心輸入電壓、輸出電壓和電流,還要考慮功耗,電源服從,電源對(duì)負(fù)載轉(zhuǎn)變的瞬態(tài)相應(yīng)能力,關(guān)鍵器件對(duì)電源波動(dòng)的容忍范圍,許可的電源紋波以及散熱題目等等。功耗和服從是密切相干的,服從高了,在負(fù)載功耗雷同的情況下總功耗就少。對(duì)比LDO和開(kāi)關(guān)模塊電源,開(kāi)關(guān)模塊電源的服從要高一些。在看滿負(fù)載的電源電路服從時(shí),也要關(guān)注輕負(fù)載的服從。
至于負(fù)載瞬態(tài)相應(yīng)能力,對(duì)于一些高性能的CPU應(yīng)用就會(huì)有嚴(yán)酷的要求,由于當(dāng)CPU忽然開(kāi)始運(yùn)行繁重的義務(wù)時(shí),必要的啟動(dòng)電流是很大的。假如電源電路相應(yīng)速度不夠,造成瞬間電壓降落過(guò)多過(guò)低,會(huì)造成CPU運(yùn)行出錯(cuò)。散熱題目對(duì)于那些大電流電源和LDO來(lái)說(shuō)比較緊張,通過(guò)計(jì)算也是可以評(píng)估是否合適。
如何選擇合適的模塊電源電路?
根據(jù)分析體系需求得出的詳細(xì)技術(shù)指標(biāo),可以來(lái)選擇合適的電路了。一樣平常對(duì)于弱電部分,包括了LDO(線性電源轉(zhuǎn)換器)、開(kāi)關(guān)電源電容降壓轉(zhuǎn)換器和開(kāi)關(guān)電源電感電容轉(zhuǎn)換器。相比之下,LDO設(shè)計(jì)最易實(shí)現(xiàn),輸出紋波小,但瑕玷是服從不高,發(fā)熱量大,可提供的電流相較開(kāi)關(guān)電源不大。而開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)天真,服從高,但紋波大,實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜,調(diào)試比較煩瑣。
如何為開(kāi)關(guān)模塊電源選擇合適的元器件和參數(shù)?
許多未使用過(guò)模塊電源設(shè)計(jì)的工程師會(huì)對(duì)它產(chǎn)生肯定的畏懼生理,比如憂慮開(kāi)關(guān)模塊電源的干擾題目、PCBlayout題目、元器件的參數(shù)和類型選擇題目。其實(shí)只要了解了,使用設(shè)計(jì)是特別很是方便的,不僅簡(jiǎn)化了PCB設(shè)計(jì),而且設(shè)計(jì)的天真性更強(qiáng)。開(kāi)關(guān)控制器基本上就是一個(gè)閉環(huán)的反饋控制體系,所以一樣平常都會(huì)有一個(gè)反饋輸出電壓的采樣電路以及反饋環(huán)的控制電路。因此這部分的設(shè)計(jì)在于保證正確的采樣電路,還有來(lái)控制反饋深度百度排名優(yōu)化,假如反饋環(huán)相應(yīng)過(guò)慢的話,對(duì)瞬態(tài)相應(yīng)能力是會(huì)有許多影響的。
輸出部分設(shè)計(jì)包含了輸出電容、輸出電感以及MOSFET等等,這些的選擇基本上就是要知足一個(gè)性能和成本的平衡,比如高的開(kāi)關(guān)頻率就可以使用小的電感值(意味著小的封裝和便宜的成本),但是高的開(kāi)關(guān)頻率會(huì)增長(zhǎng)干擾和對(duì)MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗,從而服從降低。使用低的開(kāi)關(guān)頻率帶來(lái)的效果則是相反的。對(duì)于輸出電容的ESR和MOSFET的Rds_on參數(shù)選擇也是特別很是關(guān)鍵的,小的ESR可以減小輸出紋波,但是電容成本會(huì)增長(zhǎng)。開(kāi)關(guān)電源控制器驅(qū)動(dòng)能力也要細(xì)致,過(guò)多的MOSFET是不能被優(yōu)秀驅(qū)動(dòng)的。一樣平常來(lái)說(shuō),元器件的供給商會(huì)提供詳細(xì)的計(jì)算公式和使用方案供工程師借鑒。
比較好的模塊電源?
一個(gè)好的開(kāi)關(guān)模塊電源營(yíng)銷策劃公司,其技術(shù)和工藝設(shè)計(jì)也肯定是良好的,如電路元件布局、多層板設(shè)計(jì)及高頻變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。模塊電源是一個(gè)裝置技術(shù),其工藝設(shè)計(jì)、新電路和新元器件也是一個(gè)緊張內(nèi)容。
單個(gè)的開(kāi)關(guān)模塊電源,幾乎很難通過(guò)surge、EFT、CE、RE等EMC實(shí)驗(yàn),國(guó)外的模塊電源盡管其可靠性高、壽命長(zhǎng)、EMI控制得很好,但其抗干擾性(Surge、EFT)的性能不強(qiáng)。因此,根據(jù)開(kāi)關(guān)模塊電源特征,做好外圍電路的EMC與防護(hù)設(shè)計(jì),是設(shè)備通過(guò)EMC測(cè)試,進(jìn)步其現(xiàn)場(chǎng)抗干擾性的關(guān)鍵所在。
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