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使用低 EMI 開關(guān)穩(wěn)壓器優(yōu)化高效電源設(shè)計(jì)

2079478 2022-11-25 | pdf | 286.7KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

對(duì)于實(shí)施電池供電或分布式電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員來說，通常是使用低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器還是開關(guān)穩(wěn)壓器的問題。開關(guān)穩(wěn)壓器提供更高的效率，這總是好的，特別是對(duì)于電池供電的產(chǎn)品。關(guān)鍵的權(quán)衡是來自電源快速開關(guān)晶體管的 EMI——這個(gè)問題在高度集成和緊湊的設(shè)計(jì)中會(huì)越來越成問題。對(duì)于實(shí)施電池供電或分布式電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員來說，通常是使用低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器還是開關(guān)穩(wěn)壓器的問題。開關(guān)穩(wěn)壓器提供更高的效率，這總是好的，特別是對(duì)于電池供電的產(chǎn)品。關(guān)鍵的權(quán)衡是來自電源快速開關(guān)晶體管的 EMI——這個(gè)問題在高度集成和緊湊的設(shè)計(jì)中會(huì)越來越成問題。輸入和輸出濾波器電路減輕了 EMI 的影響，但它們確實(shí)增加了成本、電路尺寸和復(fù)雜性。新一代集成模塊化開關(guān)穩(wěn)壓器正在解決這些問題，這些穩(wěn)壓器提供各種內(nèi)置技術(shù)來限制 EMI，而不會(huì)影響穩(wěn)壓器的性能或效率。輸入和輸出濾波器電路減輕了 EMI 的影響，但它們確實(shí)增加了成本、電路尺寸和復(fù)雜性。新一代集成模塊化開關(guān)穩(wěn)壓器正在解決這些問題，這些穩(wěn)壓器提供各種內(nèi)置技術(shù)來限制 EMI，而不會(huì)影響穩(wěn)壓器的性能或效率。本文簡(jiǎn)要介紹了開關(guān)穩(wěn)壓器在便攜式設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)以及濾波電路的重要性。本文簡(jiǎn)要介紹了開關(guān)穩(wěn)壓器在便攜式設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)以及濾波電路的重要性。然后介紹了來自Allegro Microsystems然后介紹了來自Allegro Microsystems、Analog Devices 和、Analog Devices 和Maxim IntegratedMaxim Integrated的帶有內(nèi)置 EMI 濾波器的開關(guān)穩(wěn)壓器示例，以及如何使用它們來簡(jiǎn)化電源傳輸。的帶有內(nèi)置 EMI 濾波器的開關(guān)穩(wěn)壓器示例，以及如何使用它們來簡(jiǎn)化電源傳輸。為什么在便攜式設(shè)計(jì)中使用開關(guān)穩(wěn)壓器？為什么在便攜式設(shè)計(jì)中使用開關(guān)穩(wěn)壓器？高效率、低功耗（緩解熱管理挑戰(zhàn)）和高功率密度是選擇開關(guān)穩(wěn)壓器而不是 LDO 的關(guān)鍵原因。在大部分負(fù)載范圍內(nèi)，商用開關(guān)穩(wěn)壓器模塊的效率（即輸出功率/輸入功率 x 100）通常約為 90% 至 95%；遠(yuǎn)優(yōu)于等效的 LDO。此外，開關(guān)穩(wěn)壓器比 LDO 更靈活，因?yàn)樗鼈兡軌蛏龎骸⒔祲海ā敖祲骸保┖头崔D(zhuǎn)電壓。高效率、低功耗（緩解熱管理挑戰(zhàn)）和高功率密度是選擇開關(guān)穩(wěn)壓器而不是 LDO 的關(guān)鍵原因。在大部分負(fù)載范圍內(nèi)，商用開關(guān)穩(wěn)壓器模塊的效率（即輸出功率/輸入功率 x 100）通常約為 90% 至 95%；遠(yuǎn)優(yōu)于等效的 LDO。此外，開關(guān)穩(wěn)壓器比 LDO 更靈活，因?yàn)樗鼈兡軌蛏龎骸⒔祲海ā敖祲骸保┖头崔D(zhuǎn)電壓。開關(guān)穩(wěn)壓器的核心是脈寬調(diào)制 (PWM) 開關(guān)元件，包括一個(gè)或兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 以及一個(gè)或兩個(gè)用于儲(chǔ)能的電感器。穩(wěn)壓器的工作頻率決定了單位時(shí)間內(nèi)的開關(guān)周期數(shù)，而 PWM 信號(hào)的占空比 (D) 決定了輸出電壓（根據(jù) V 開關(guān)穩(wěn)壓器的核心是脈寬調(diào)制 (PWM) 開關(guān)元件，包括一個(gè)或兩個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 以及一個(gè)或兩個(gè)用于儲(chǔ)能的電感器。穩(wěn)壓器的工作頻率決定了單位時(shí)間內(nèi)的開關(guān)周期數(shù)，而 PWM 信號(hào)的占空比 (D) 決定了輸出電壓（根據(jù) V OUTOUT