选择降压转换器的无源组件

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器效 率高 ，并 且是 最为 流行 的解 决方 这个信 号 的 占空周 期决定 输入 直接连 案 ，因此我 们重 点介绍 这种 产 品。同 接输 出的 时间 比例。 因此 ，输 出 电压
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而 开 关 稳 压 器 适 用 于 更 加 高效 的工 ＭＯＳ Ｅ 。 同 时 接 通 两 个 ＭＯＳ Ｅ ＦＴ ＦＴ
作 。高效意 味着转 换过程 中损 失的能 会造 成 Ｖｎ对 ＧＮ 短路 ，这样 会 降 ｉ Ｄ 量低 ，简化热 量管 理 。由于开关 稳压 低效 率 ，因此 不建 议采 用这种 方法 。
选 择 降压 转换器 的无源 组件
Ｓ ｌｃｉｇＰａ ｓｖ ｍｐ ｎ ｎｓｗ ｔ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ｅｅ ｔ ｓ ｉｅ Ｃｏ ｏ ｅ ｔ ｉ ａＢｕ ｋＣｏ ｖ ｒ ｎ ｈ ｅ
■ ｌｔ ｒｉ公 司 ｎｅ ｓＩ Ｔ ｍａａ Ｓ ｈ ｔ ａ ｒ ｃ ｍｉ ｚ
电源 设计往往 是系统最 后一个 考 此 同步降压 稳压器 的主要 优点 是效率 各 种应 用之后 ，其缺 点也随 之表现 出 虑 因素 。这 时 ，大 部分 用户可 选择 一 高于标准 降压稳压 器。 个有 效模 块——输 入 一个 Ｄ 电压 生 Ｃ 成 另一个 电压 。这 个模 块可 以有不 同 规格 ，以步 降方式 生成 低 电压 ，或 以 步升 方式 生成 高 电压 。同时 ，还 有 大 量 专用 方案 ，如 步升 ， 降、反激 式 步
设 备 。下 面 ，我们 先介 绍如 何选择 基 电路的第 二路输入 电压是 Ｐ Ｍ 电源 统 效 率 产 生 严 重 影 响。 图 ２所 示 为 Ｗ
础步 降电压转换器 ， 提高轻负载效率 ， 然后讨论选择外周器件 的考虑 因素 。
电压 。控制 器输入 端 与输 出端 构成 电 ＩＬ ２ ７ Ｓ ６ ８ １在不 同输 出电流条件下测 出 压 反 馈 回 路 。这 个 回路 可 供 降压 转 的效率 。输 出电流 的这种 变化显 示 了
主要 问题 时 ，需要 改进 降压转 换器解 决方案 。 这 种 改 进 称 为 迟 滞 控 制 。 以
种 Ｄｃ Ｄ 转换 器 可生 成大 于 、小于 图１ 基本类型步降开关稳压器 ＿ｃ 或等于 输入 电压 的输 出电压 。对 于基 于 ＡＣ 电源工 作 的系统 ，可 能首先 需
Ｉ ｅｓｌＳＬ ２ ７ ｎ ｒｉＩ ６ ８ １为例 ，效 率 负 载 曲 ｔ 降压和 升压 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ的 定 时信 线 如 图 ２所 示。 这 种 转 换 器 是 专 门 针对 最差 的条件 设计 的 ，轻负 载不是
要 采 用 ＡＣ ＤＣ 模 块生 成 系统 所需 的 息 由脉宽调制 （ ＷＭ）控制器 提供。 ． Ｐ
供 更大 的 Ｒ Ｓ 电流 ） 容量 电容 可 Ｍ 。大 以是多个并联的多层陶瓷 电 。不过 ， 容
外部组件
ｙ ｅ Ｉ ｙ ｅ Ｉ和 ｙ ｅ 在低 成本应 用 中 ，一般采 用 多个 电解 种方式 ，如 Ｔ ｐ 、Ｔ ｐ ｌ Ｔ ｐ
可 类型指解决方案 中的极 点的数 量。 您 可 以大胆 尝 试 采用 ４ ０多 个器 电容。在表面贴装设计 中， 以选择固 …。
一
我 们看 图 １所示 的外部 组件 ，以及 这 流 ） 择降压转换器 系统 中的任何 电 。选 川补偿 有三个 极点和 两个零 点 。每种
些组 件对于系统性能产生的效果 。
我 们必须 选择 的五个组 件是输入 小等效 串联 电感 （ Ｓ ） Ｅ Ｌ 和等效串联电
步 提高设 计灵 活性 。从 性能 角度考
输 出 电容 ＣＯＵ 必 须过 滤 瞬 态 与迟 滞型 降压转 换器 相似 。好在 高质 Ｔ
这 样 的 电感 未必是 理想 的 。实际 电感 变化 期间 的负 载输 出。有趣 的是 ，等 量迟 滞型控 制有 助于 消除外 部必 须高于 系 效 串联 电阻 （ ＳＲ）和 额定 电压对 电 寄生效应 ，便于选择上述 ５种组件 。 Ｅ
步降转 换器 主要有 两种类型 ，分 换 器 根 据 负 载 变化 调 节输 出。Ｐ ＷＭ 不同负载的性能表现 。 别 为低 压差稳 压器 （ ＤＯ） 开关 稳 模 块 的输 出是 一 种 按 开 关 频 率 切 换 Ｌ 和 压器 。Ｌ Ｏ 可给出干净 、 Ｄ 稳定的 电压 ， 升 降 的数 字信 号。 一 次 仅 接 通 一 个
统 峰值 电流 才能 实现成 功 的设计 。有 容选 择 的影响要 比实 际 电容值 大。请
总结如 下 ，降压 转换器 设计过 程
峰 Ｃ，然 后选择相 关外 经 验 的设计 师还 知道 ，电感 相对于 电 注 意 ，我 们 电感产 生 的峰 一 电流 纹 首先 选择控制器 Ｉ Ｓ 流不是 恒 定的 。事实上 ，当增加穿 过 波可转换 为输 出电容 Ｅ Ｒ产生 的峰 一 部 组件 。不 同的参数对 于每 项选 择是
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ＭＳ 电流 量必须足 以支 持 家 厂 商 的 数 据 手 册。 选 择 与 Ｉｉ ｏ ｎｎ ｎ ｌｅ 间 。随着 频率 增加 ，转 换 时 间会 在整 电。因此 ，Ｒ 个 周期 内成 比例增 加 。结果 造 成效率 ＡＣ组件为 ＭＯ Ｆ Ｔ提供所需的电流 。 Ｂ Ｃ ５ Ｎ ３ Ｓ相 似的产 品，门电荷为 ＳＥ Ｓ ００ ０Ｌ 下 降。 如果效率是最重要的设计 目标 ， 组合并 联输入 旁路 电容是 一种 常用 方 ３ｎ ， ５Ｃ 升压 Ｍ Ｓ Ｅ 的 Ｒｓ Ｏ ＦＴ Ｄ ㈨为 ５ 毫欧。
最 高 Ｄ 电压 。因此 ，步 降转换 器 ， Ｃ
图 １中仅 显 示一 路 Ｐ ＷＭ输 入 ，而 在 常态 。这些 ＤＣ Ｄ 转 换 器可 以更好 ／Ｃ 地 应 对 负 载 变 量 的变 化 ，不 会 对 系
也 称降 压转换 器 ，是使 用最 为广 泛的 许 多 电路 图 中，Ｐ ＷＭ 有 两路 输 入。
Ｏ Ｆ ＴＢ ０６ Ｓ 可 考虑 降低 开关频 率 。如 果 系统 效率 法。从 品质和温度系数低考虑 ， 陶瓷电 与之配合使用的降压 Ｍ Ｓ Ｅ （ Ｃ １） Ｄ。 为 ． （） ６ 足 够高 ，可选 择较 高开 关频 率。提 高 容可以去耦高频组件 。大容量 电容提供 的 Ｒ ｓ １ 毫欧 。
组件 的 电流时 ，电感值 会下 降 。查 看 峰 电压纹 波 。由于系统 可能对 输 出 电 至关 重要 的 。选定 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ、输 出电
电感器 数据 手册 ，保证 选择 的值满 足 压 纹 波 有 限 制 ，因 此 选 择 能 够 降 低 感 、输入 和输 出 电容 之后 ，最后 配置
ＳＲ 的电容 （ 或一组并联 电容 ）是十 补偿参数 。 系统 峰值 电流 的要求 。 以为 电感值 取 Ｅ 得 大是 最佳 选择是 一种 错误 。这是 需 分重 要的 。同 时 ，电容必 须 具有足 够 设 计出色 的降压转换器 涉及 大量
要 权衡 的 。电感值 越大 ，输 出纹波 减 的额定 电压 。由于存在 这种综合要求 ， 工 作 ， 目 已推 出集 成版解 决方 案 。 前 Ｆ Ｔ，有 些 设 少 的越 多 ，但会 限制斜 率 。电感值 过 因此 需要查 看供 应商 的 电容 表 ，确定 有 些 设 计集 成 了 ＭＯＳ Ｅ
件 设计 完全 分立 的解决 方案 ，不过 这 体钽 电容作为 Ｃ ，但要 当心电容的额 Ｔ ｐ 补偿是 单极 点解决 方案 ，Ｔ ｐ １ ｙｅＩ ｙｅ 会 显著 增加 工作 量 。作 为一 种选择 ，
定浪涌电流 （ 升压时一般会出现浪涌 电 ｌ 偿有 两个 极 点和 一个 零点 ，Ｔ ｐ Ｉ 补 ｙｅ 容时 ，除考虑所需 容量外 ， 应注意减 类型 增加 前一类 型的 组件数 量 ，且进
选 择 Ｉ Ｃ
上述控制 回路使 降压 转换器 保持
’ 效与载对 时 率 负 的
选择 开关频率
尽 管 开 关 频 率 有 时对 于 设 备 来
作为 降压开 关 （ １中沿其方 向标 记 稳 定 的输 出电压 。这 个 回路可采 用多 图 器采 用 肖特 基二极 管作 为降压 开关 。
纹 波 获得更 安静 的输 出 ，还 是要求 系 能未 按与 您开关 频率 相 同的频率 给 出 Ｉｅｓ 公 司 ＩＬ２ １ 是一种实现上 ｎ ｒｌ ｔ ｉ Ｓ ８ ０ Ｍ 统 对 负载变 化做 出快速 响应 之间做 出 数 据 。查 看 组 件 数 据 手 册 调 整 Ｅ Ｒ 述 全面 整合 的产 品。所需全 部工 作只 Ｓ
和单 端 初级 电感转 换 器 （ ｅ ｉ） ｓ ｐｃ ，这
来 。以 图形卡 电源 电路为例 ，随着 视 频 内容 的变化 ，降压转 换器 的负 载也 会发生变化 。 系统支持处 理各种变化 ， 但轻 负载 条件 下 （ 仅需 少量 负载 时 ） 的效 率迅速 下 降。当效 率成 为关注 的
开 关频 率可 减少外 部无 源器件 的使 用 低频 Ｒ Ｓ电流 ， Ｍ 这与 占空周期有关 （ 当 量 ，即输 出电感和 电容 ，从而 减小 系 系统工作 占 周期 高于 ５ ％ 时 ，可提 空 ０
统尺寸 。
闭合 回路
如 前面所述 ， 输出是输入的反馈 。 这 种 连 接 构 成 补 偿 回 路 。补 偿 有 多
电容 、输 出电容 、输 出电感 以及升压 阻 （ Ｓ 。最后一点 提示是 电容 的额 虑 ，这 个 回路的设 置带 宽约为 开关频 Ｅ Ｒ）
为最大限度减少难以发现的故 率 的四分之 一 。此外 ，作 为典 型稳 定 和 降压 ＭＯＳＦ Ｔ 选 择 输 出 电感 需 定 电压 ： Ｅ。 ０度 ， 满 足输 出纹波 的要求 ，缩短 Ｐ ＷＭ 对 障 ， 选择 电容的额定 电压应大于输 入电 性标准 ，相位裕度一定要大于 ３ 负载变 化 的响应 时 间。 电感值 的下 限 压 １ ． １ 倍 ，即额定 电 范围覆盖 小 于 １ ０度 。 ２到 ． ３ 压 ８ 根 据纹 波要 求设 定 。在 开始 寻找最 小 输入 电压。 （ 最便 宜 ）的 电感 之 前 ，请 注 意 ， 且 与 电压型转 换器相 比 ，设计过 程