TheFutureofAnalogTechnology™电源培训目录1.DC/DC工作原理2.参数设计3.布板设计4.可靠性的考虑5.电源量测MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®DC/DC工作原理主要针对降压型Buck电路进行介绍Buck架构非同步BUCK同步BUCKMPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®Buck工作BUCK工作时的电路状态典型电路等效电路等效电路MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®Buck时序VinLfMPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®(VINVOUT)VoutLI电感的平均电流等于输出负载电流电感具有纹波电流输出电容的电流等于电感纹波电流电感峰值电流为Iout+ΔIL/2Buck基本公式(A)当开关置1时,电感电压电流关系为:dtdiL(t)VOUTvL(t)VINL电感电流变化率:VOUTdtL电感电流纹波:diL(t)VINSLDTLVINVOUTIdtLiL(t)OUTLv(t)V电感电流变化率:diL(t)VOUTdtL电感电流纹波:LSLIVOUT(1D)T(B)开关置2时,电感电压电流关系为:MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®Buck电压基本关系Buck变换器输入输出电压的基本关系:定义:D占空比(0~1)D’1-DTs开关周期(us)Fs开关频率(kHz)VINOutputVoltage=InputXDutyCycleDVOUTMPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®BUCK控制环路PowerSectionMPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®ControlSection峰值电流控制图中标示的是典型的电压外环、电流内环控制的峰值电流控制方式。峰值电流工作模式下,我们可以将电感简化为一个电流源,这样补偿更加简单,且可实现cycle-by-cycle的电流限制。MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®斜坡补偿没有斜坡补偿时,当占空比大于0.5时,系统会进入不稳定状态;斜坡补偿可以使得环路更加稳定。实质是几何上改变了扰动的反射点,使得扰动带来的变化值呈衰减趋势。MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®同步整流•开关稳压器中功率消耗最大的元件是二极管,消耗功率为二极管导通压降与电流的乘积,该功耗降低了总体效率。为最大限度地提高效率,可以用一个开关替代二极管,即所谓的“同步整流结构”MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®Buck比较CS1D1LCS1S2LMosfet:MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®V=Rds(on)*Iout=0.085*2=0.17VPmos=V*Iout*(1-D)=0.17*2*(1-1/12)=0.31W非同步整流:轻载效率高不适应大电流工作适合高压降压电路设计抗干扰特性较好同步整流:满载效率高适应中低电压工作适合低压大电流电路设计低电压低占空比,续流管导通更长时间抗干扰特性较好例子:Vin=12V,Vout=1V,Iout=2ASchottkydiode:Vf=0.5VPdiode=Vf*Iout*(1-D)=0.5*2*(1-1/12)=0.92W参数设计主要针对降压型Buck电路主要元器件参数的设计进行介绍典型同步整流芯片电路INBSSWFBCOMPGNDENSSR1R2C2C3INPUTC1OUTPUTMP1482C6R3C7补偿电路MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®反馈电路电感L1软启动输出电容输入电容自举电容C5反馈电阻选择•输出电压由反馈电阻R1,R2设定,公式如下.R2R1R2VOVFB•R2具有一定的典型值,根据芯片的反馈内部等效阻抗来定义.•R1由下式确定R1R2VOVFB.VFBINBSSWFBCOMPGNDENSYNCL1D1R1R2C2C3R3INPUTC1C5OUTPUTMP1482C6C7MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®输出电压设定Buck线路电流计算VinLfMPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®(VINVOUT)VoutLI电感的平均电流等于输出负载电流电感具有纹波电流输出电容的电流等于电感纹波电流电感峰值电流为Iout+ΔIL/2电感计算感量选择感量根据纹波电流来计算VINVOUT(1VOUTL)IOUTfSδ=20%~40%MPSConfidential-ActionUseOnlyTheFutureofAnalogICTechnology®电感电流纹波一般为开关限流值的30%来估算,一旦电感值确定,应该马上重新估计该电...