功率電感在DC/DC的升壓電路和降壓電路中都是必不可少的,由于DC/DC類開關(guān)電源IC都是采用PWM控制的,電感在電路中起到充放電作用來實現(xiàn)IC的功能。
DC/DC轉(zhuǎn)換器是開關(guān)電源芯片,指利用電容、電感的儲能的特性,通過可控開關(guān)(MOSFET等)進(jìn)行高頻開關(guān)的動作,將輸入的電能儲存在電容(感)里,當(dāng)開關(guān)斷開時,電能再釋放給負(fù)載,提供能量。
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,特別是在便攜式設(shè)備、工業(yè)自動化、以及數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域,對DC/DC轉(zhuǎn)換器的要求日益提高。高頻率、高輸入電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器因其能夠顯著節(jié)省電路板空間并提升系統(tǒng)效率而備受關(guān)注。然而,這類轉(zhuǎn)換器的設(shè)計也面臨著諸多挑戰(zhàn),包括效率、穩(wěn)定性、電磁干擾(EMI)、熱管理以及成本等多個方面。本文將深入探討高頻率、高輸入電壓DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計的挑戰(zhàn)及其應(yīng)對策略。
升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的作用是將電池電壓提升到所需的電壓,而降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器則是將電網(wǎng)電壓降低到電池所需的電壓。升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器則可以根據(jù)需要進(jìn)行升降壓轉(zhuǎn)換。
L越大,儲能能力越強,紋波越小,所需的濾波電容也就越小。但是L越大,通常要求電感尺寸也會變大,DCR增加。導(dǎo)致DCDC效率低,相應(yīng)的電感成本也會增加。
為了達(dá)到 Climate Savers Computing 及 80 PLUS Platinum 高效率標(biāo)準(zhǔn),電源供應(yīng)設(shè)計人員已經(jīng)在電源系統(tǒng)中將相移全橋式 DC/DC 搭配使用同步整流器 (FET) (圖 1)。
消費類應(yīng)用是現(xiàn)代 DC/DC 變換器需求的主要驅(qū)動力。在這類應(yīng)用中,功率電感主要被用于電池供電設(shè)備、嵌入式計算,以及高功率、高頻率的 DC/DC 變換器。
在電子工程領(lǐng)域,電源管理是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。DC/DC(直流到直流)轉(zhuǎn)換器和LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)作為兩種常見的電源管理器件,各自具有獨特的特點和應(yīng)用場景。本文將從多個維度深入解析DC/DC與LDO之間的區(qū)別,幫助讀者更好地理解這兩種器件。
DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓,也稱為直流斬波。
何謂ACAlternating Current(交流)的首字母縮寫。AC是大小和極性(方向)隨時間呈周期性變化的電流。電流極性在1秒內(nèi)的變化次數(shù)被稱為頻率,以Hz為單位表示。
DC/DC開關(guān)電源由于其效率高、體積小等優(yōu)點是現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計中不可或缺的一環(huán),其重要性不言而喻。
選擇正確的電容器種類、功率電感器、開關(guān)頻率和半導(dǎo)體對于 DC/DC 開關(guān)電源控制器的效率至關(guān)重要。做出正確的選擇并非易事,但即使做出了正確的選擇,控制器也必須具有高效率且符合 EMC 要求才能上市。
選擇正確的電容器種類、功率電感器、開關(guān)頻率和半導(dǎo)體對于 DC/DC 開關(guān)電源控制器的效率至關(guān)重要。做出正確的選擇并非易事,但即使做出了正確的選擇,控制器也必須具有高效率且符合 EMC 要求才能上市。
DC/DC開關(guān)電源由于其效率高、體積小等優(yōu)點是現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計中不可或缺的一環(huán),其重要性不言而喻。
DC/DC電源指直流轉(zhuǎn)換為直流的電源,LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)芯片也應(yīng)該屬于DC/DC電源,一般只將直流變換到直流,這種轉(zhuǎn)換方式是通過開關(guān)實現(xiàn)的電源稱為DC/DC電源。
環(huán)路補償是設(shè)計DC-DC轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵步驟。如果應(yīng)用中的負(fù)載具有較高的動態(tài)范圍,設(shè)計人員可能會發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器不再能穩(wěn)定的工作
同步整流技術(shù)是采用通態(tài)電阻極低的功率MOSFET來取代整流二極管,因此能大大降低整流器的損耗,提高DC/DC變換器的效率,滿足低壓、大電流整流的需要。
DC-DC電源模塊是通信系統(tǒng)的動力之源,已在通信領(lǐng)域中達(dá)到廣泛應(yīng)用。由于具有高頻率、寬頻帶和大功率密度,它自身就是一個強大的電磁干擾(EMI)源。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,手機(jī)與通訊、消費類電子等下游需求的拉動,電源管理芯片的應(yīng)用逐漸增加。相關(guān)政策和人才與市場接軌,產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷完善,電源管理芯片進(jìn)口替代效應(yīng)明顯增強。
相對于傳統(tǒng)領(lǐng)域的汽車,新能源汽車普遍使用低廉無污染的電力能源代替高能耗、高污染的石油,對全球能源及環(huán)境保護(hù)具有極大的意義。