双输出高效同步降压型DC-DC控制器
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ADI推出多功能宽输入范围同步降压DC-DC控制器ADP1853Analog Devices, Inc.最近推出ADP1853宽输入范围、同步降压DC-DC控制器,该器件具有电压跟踪和高级时钟同步功能。
多功能ADP1853可配置为带输入正馈的电压模式控制器,也可配置为电流模式控制器,具体视应用和客户偏好而定。
ADP1853具有时钟输出和同步输入,以确保180度相移同步,从而避免了麻烦的拍频,当使用多个器件时可降低系统输入电容。
新控制器的跟踪能力可提供受控启动。
利用精密使能和电源良好指示功能,可实现简单、鲁棒的时序控制。
ADP1853可并联连接,以实现更高的电流传递,最高可达50 A,具体取决于外部FET。
ADP1853设计用于各种通信网络、工业、医疗和消费应用中的高效率、高电流、快速瞬变、负载点应用。
有关ADP1853 DC-DC开关控制器的更多信息在电流模式控制中,ADP1853架构检测关闭周期中的电流,以利用低端FET的导通电阻提高抗扰度,或利用串联检测电阻提高精度。
可添加外部可调斜率补偿以优化电流模式中的性能。
只需对外部电阻设置进行细微的调整,ADP1853便可配置为电压模式控制,使用输入线路正馈获得极佳的线路抑制。
ADP1853具有可选择的脉冲跳跃模式,用以提高轻负载条件下的效率。
该器件还具有精确电流限值,从而可选择最佳的外部元件尺寸,以优化宝贵的PCB空间。
ADP1853附带ADI易于使用的在线ADIsimPowerTM工具,可缩短设计时间。
ADP1853主要特性和优势:可配置为电压模式或电流模式控制器,视应用和客户偏好而定时钟输出功能使该器件可作为其他ADP1853器件的系统同步主机,避免了潜在的拍频,减少了使用相移同步时的输入电流纹波电源良好指示和精密使能可提供简单、鲁棒的时序控制和健康状况检测基准精度在40C至+125C范围内为1%,在40C至+85C范围内为0.5%可选择的脉冲跳跃模式,实现轻负载下的节能并联连接,在双相模式中具有更高的负载电流能力易于使用的ADIsimPowerTM工具可缩短设计时间。
双向dcdc变换器工作原理
双向dcdc变换器是一种可以实现高效双向能量传输的电力器件。
它可
以将一种电压转换成另一种电压,并有效地利用电能调整输入和输出
之间相应电压和频率的差异。
此外,双向dcdc变换器还可以用于输入
与输出之间不同电压等级、不同频率和不同电流档位的能量转换。
双向dcdc变换器的基本工作原理是:在输入侧将电能转换为高频焊接
的脉冲信号,然后通过变换器的调理电路,将这些脉冲信号变换成适
当的电压和频率,再进行输出。
双向dcdc变换器的调理电路有三个主要组件:控制器,变换器和滤波器。
控制器用于将输入端的信号转换为适当的脉冲信号,它是双向dcdc变
换器的核心元件,用以控制变换器和滤波器,调节变换器的输入和输
出之间的压差,并保证反馈回路的质量。
变换器一般是由MOSFET、场效应管等多种组件组成,它用来将输入信
号转换成适合于输出的信号,并在输出电压的调整过程中发挥作用。
滤波器则用于将变换器输出的脉冲信号转换为稳定的直流电压,使输
出的电压更加稳定,这是双向dcdc变换器的最终目标。
总的来说,双向dcdc变换器是一种具有双向能量传输功能、有效调节
输入和输出电压、频率和电流档位的电力器件。
它通过控制器、变换
器和滤波器来实现高效双向能量传输,满足特定电子设备的能源需求。
双向DCDC变换器设计双向直流-直流(DC-DC)变换器是一种电力电子设备,能够实现两个不同电压等效电路之间的能量转换和传输。
这种变换器常用于电池系统、节能转换系统和电网隔离系统等应用中。
本文将介绍双向DC-DC变换器的设计原理、工作原理和性能评估。
一、设计原理双向DC-DC变换器可以分为两个部分:升压变换器和降压变换器。
升压变换器将低电压输入提升为较高电压输出,而降压变换器则将高电压输入降压为较低电压输出。
这两个变换器可以通过一个可调节的开关来实现输出电压的控制。
在实际应用中,通过PWM(脉宽调制)技术来控制开关的导通时间,从而实现输出电压的调节。
二、工作原理双向DC-DC变换器的工作原理如下:1.当升压变换器开关导通时,输入电压经过电感储能,同时输出电容储能开始将能量传递到输出端。
2.当升压变换器开关断开时,储能元件的电感和电容开始释放储存的能量,使输出电压保持稳定。
3.当降压变换器开关导通时,输入电压先通过输出电容释放能量,同时电感储能元件开始储存电能。
4.当降压变换器开关断开时,储能元件释放储存的能量,实现输出电压的稳定。
三、性能评估设计双向DC-DC变换器时需要评估以下几个关键性能参数:1.效率:双向DC-DC变换器的效率主要取决于开关的损耗和传输效率。
通过合理选择开关元件和功率传输电路,可以提高变换器的效率。
2.响应时间:双向DC-DC变换器需要能够快速响应输入电压和输出负载的变化。
降低电路和控制系统的响应时间可以提高变换器的动态性能。
3.稳定性:双向DC-DC变换器需要具有良好的稳定性,以确保输出电压在不同负载条件下保持稳定。
在设计过程中应考虑噪声抑制和滤波技术。
4.安全性:在设计双向DC-DC变换器时,需要考虑过电流、过压和过温等保护功能,以防止电路损坏和事故发生。
在实际设计过程中,还需要考虑其他因素,如电路拓扑选择、元件选择、控制算法和布局布线等。
针对不同的应用需求,可能需要做出不同的设计决策。
同步降压式DC/DC转换器能够最大限度地提高降压转换效率的原因及其使用在包括汽车、工业自动化、电信、计算机、白色家电和消费电子在内的各种系统中,将高母线电压降至较低电压,从而为IC和其他负载供电的需求越来越大。
设计者面临的挑战是,如何以最高的效率、最小的热负荷、低成本以及尽可能小的解决方案尺寸来实现这种降压转换。
传统的异步降压转换器提供了一种潜在的低成本解决方案,但其转换效率较低,不能满足许多电子系统的需求。
设计者可以利用同步DC/DC转换器和同步DC/DC控制器来开发紧凑型高效率解决方案。
本文简要介绍了电子系统对高效DC/DC转换的性能要求,并回顾了异步和同步DC/DC转换器的区别。
然后,介绍来自Diodes,Inc、STMicroelectronics和ON Semiconductor的几种同步DC/DC 转换器设计方案,以及评估板和设计指南。
这些方案有助于快速启动高效率解决方案的开发。
为什么需要同步DC/DC转换器?所有类型电子系统对效率要求的都越来越高,而且复杂性也在不断提高,这就促使电源系统架构和电源转换拓扑也在相应地向前发展。
随着越来越多的独立电压域能够支持日益增多的功能,分布式电源架构(DPA)在愈来愈多的电子系统中得到了应用。
DPA并没有采用多个隔离电源来驱动不同的负载,而是仅包含一个用于产生相对较高配电电圧的隔离式AC/DC电源,以及多个较小的降压转换器。
其中,降压转换器用于根据每个负载的要求,将配电电压将至较低的水平(图1)。
采用多路降压转换器的优势在于体积小、效率高、性能优。
选择异步还是同步降压转换器时,需要在成本和效率之间进行权衡。
如果需要成本最低的解决方案,其可以同时接受较低的效率和较高的热负载,则异步降压方案可能是首选。
另一方面,如果优先考虑效率并希望采用发热更少的运行方案,那么成本更高的同步降压转换器通常是更优的选择。
同步与异步降压转换器的比较典型的异步降压转换器应用如图2所示。
上海南芯半导体科技有限公司SC8804 DATASHEETSOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDA SC8804 高效率, 同步, 升压充电降压放电双向控制器Copyright © 2016, 上海南芯半导体科技有限公司具体应用信息请联系application@SC8804 DATASHEETSOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDA 上海南芯半导体科技有限公司5应用电路图DIR = Low, 充电(charging)DIR = High, 反向放电(discharging)2具体应用信息请联系application@ Copyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd.SC8804 DATASHEET上海南芯半导体科技有限公司SOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDACopyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. 具体应用信息请联系application@ 36 管脚设置及功能简介C P _HC P _LN CV B U SS N S 1N P G N DN CS N S 1PSC8804 DATASHEETSOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDA 上海南芯半导体科技有限公司4具体应用信息请联系application@ Copyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd.SC8804 DATASHEET 上海南芯半导体科技有限公司SOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDACopyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. 具体应用信息请联系application@ 5SC8804 DATASHEETSOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDA 上海南芯半导体科技有限公司7电气规格7.1绝对最大耐压在通风温度范围之内(除非另外标注)(1)6具体应用信息请联系application@ Copyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd.SC8804 DATASHEET 上海南芯半导体科技有限公司SOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDACopyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. 具体应用信息请联系application@ 7SC8804 DATASHEETSOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDA 上海南芯半导体科技有限公司7.4电气性能T J= 25°C and V BUS = 12V, V BAT = 5V, R SS1 = R SS2= 1kΩ unless otherwise noted.8具体应用信息请联系application@ Copyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd.SC8804 DATASHEET 上海南芯半导体科技有限公司SOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDACopyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd. 具体应用信息请联系application@ 9SC8804 DATASHEETSOUTHCHIP CONFIDENTIAL, DISCLOSURE UNDER NDA 上海南芯半导体科技有限公司10具体应用信息请联系application@ Copyright © 2016, Southchip Semiconductor Technology (Shanghai) Co., Ltd.8和截止电压的对应关系如下表所示:表格 1 CSEL 电阻设定充电截止电压SC8804通过R SNS1和R SNS2分别检测VBUS 端和VBAT 端充电电流,如下图所示:电池端充电电流RVRRR1)R SNSx需连接在MOS管和输入/输出电容之间2)R SS1/R SS1’为一对电阻对,阻值需相等,同理,R SS2/R SS2’也需相等,典型值为1 kΩ若需要调整R SNSx的阻值,则对应的R SSx/R SSx’阻值也需要),1) 2) 3) 4)SC8804支持充电自适应功能。
双输出高效同步降压型DC/DC控制器
双输出高效同步降压型DC/DC控制器
凌力尔特公司(Linear Technology CorporaTIon) 推出双输出高效率(高达95%) 同步降压型DC/DC 控制器LTC3855,该器件具多相工作模式、差分输出电压采样和集成的锁相环(PLL) 同步。
可以并联多达12 个相位并对其进行异相定时,以最大限度地降低高电流应用(高达200A) 的输入和输出滤波要求。
差分放大器提供了正端子和负端子的真正远端输出电压采样,从而在出现因过孔、走线和互连线所致的IR损耗时实现了高准确度的稳压。
该器件的应用包括高电流ASIC 和FPGA 电源、功率分配总线、高功率音频放大器和网络服务器。
LTC3855 全部采用N 沟道MOSFET,在4.5V 至38V 的输入电压范围内工作,可产生±0.75% 准确度和0.6V 至12.5V 的输出电压。
通过监控输出电感器(DCR) 两端的压降或使用一个采样电阻器,可以对输出电流采样。
可编程设定的DCR 温度补偿在一个宽温度范围内保持准确和恒定的电流限制。
内置 1.1Ω栅极驱动器最大限度地降低MOSFET 开关损耗,并允许使用多个并联连接的MOSFET。
可在250kHz 至770kHz 范围内通过编程设定一个固定工作频率,该固定工作频率也可用内部PLL 同步至一个外部时钟。
该器件仅为90ns 的最短接通时间使LTC3855 非常适用于高降压比应用。
跟踪和排序功能允许多个电源的加电和断电优化。
其它特点包括电流模式。