車載DCDC電源作為電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換裝置,其性能好壞關(guān)系著電動(dòng)汽車是否能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于電動(dòng)汽車運(yùn)行環(huán)境的特殊性,對(duì)車載電源的高頻化、高效率和小型化要求更高,而利用模擬電路控制車載電源有太多的局限性,因此簡(jiǎn)單可靠、高效數(shù)字化控制車載電源成為電源業(yè)界的研究熱點(diǎn)。
許多照明應(yīng)用需要提供直流控制、高效率、脈寬調(diào)制 (PWM) 調(diào)光、電壓保護(hù)和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單性的 LED 背光驅(qū)動(dòng)器解決方案。驅(qū)動(dòng)器拓?fù)渲饕譃槿箢悾壕€性穩(wěn)壓器、電荷泵和開關(guān)。DC/DC 轉(zhuǎn)換器基于一系列保證高效率的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),由于其靈活性,已在各種 LED 應(yīng)用中找到了設(shè)計(jì)空間。它們接受寬范圍的輸入電壓,從而可以達(dá)到高功率密度。
這幾天準(zhǔn)備測(cè)試DCDC電源的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)沒有負(fù)載,想著要不買一個(gè)看看,淘寶搜了一下,看到網(wǎng)上好多都是給電池放電,測(cè)試放電曲線用的,價(jià)格呢也不是很便宜。想起以前在ADI的官方教程電源大師課中有設(shè)計(jì)好的負(fù)載demo板,立即便下載下來準(zhǔn)備打樣,自己做一個(gè)動(dòng)態(tài)負(fù)載切換的PCBA負(fù)載切換的原理很簡(jiǎn)單,主要通過PWM控制MOS管導(dǎo)通截止來使下圖右側(cè)的電阻R5短路和斷路,其中TP2為DCDC輸出電壓。
理想情況下,我們?cè)诹碾娐吩硪约癊MI等問題的時(shí)候,不會(huì)去考慮MOS管死區(qū)時(shí)間、開關(guān)速度,電感交直流阻抗,電容ESR/ESL,二極管的開關(guān)導(dǎo)通損耗以及Buck芯片的耗電,但這就是損耗的主要來源,此處由于開源電源的低頻特性忽略PCB板的寄生參數(shù)。
上一節(jié)帶大家了解了一下BUCK電路的反饋電阻和自舉電容的問題,從原理上分析了下組成BUCK電路的各個(gè)元器件的作用。又有人問了,面試中經(jīng)常被問到BUCK的功率電感怎么選型?電感的哪些參數(shù)是選型時(shí)需要注意的呢?如果同一個(gè)BUCK轉(zhuǎn)換芯片從12轉(zhuǎn)5V變成12V轉(zhuǎn)3.3V,電感又咋變化呢?今天和大家聊一下電感的選型問題。首先回顧下電感的主要參數(shù),以SPM5030-HZ型電感為例,datasheet中會(huì)給出電感值、DCR、自諧振頻率以及額定電流大小等。
英飛凌推出 LITIX Power 雙通道 DC/DC 控制器,無需額外的微控制器即可驅(qū)動(dòng) LED 前照燈。 Infineon Technologies AG通過雙通道獨(dú)立 DC/DC 控制器擴(kuò)展了其LITIX Power 系列。該公司聲稱新的 TLD6098-2ES是第一款無需額外微控制器即可驅(qū)動(dòng)全 LED 前照燈的產(chǎn)品。該控制器還可以操作四種標(biāo)準(zhǔn) LED 前燈 功能:遠(yuǎn)光燈 (HB)、近光燈 (LB)、日間行車燈 (DRL) 和轉(zhuǎn)向燈 (TURN)。LITIX Power 產(chǎn)品還可用作外部 LED 照明中動(dòng)畫的電壓源。
本文介紹了在車載OBC,高壓轉(zhuǎn)電壓DCDC應(yīng)用中宇宙輻射對(duì)高壓功率半導(dǎo)體器件可靠性的影響,評(píng)估。
電流模式控制(CMC)是一種非常流行的直流-直流轉(zhuǎn)換器回路架構(gòu),這是有充分理由的。簡(jiǎn)單的操作和動(dòng)態(tài)可以實(shí)現(xiàn),即使有兩個(gè)循環(huán),一個(gè)寬帶電流循環(huán)潛伏在一個(gè)外部電壓回路內(nèi),是必需的。峰值,山谷,平均,滯后,常數(shù)準(zhǔn)時(shí),常數(shù)關(guān)閉時(shí)間和模擬電流模式。每一種技術(shù)都提供與有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)整體設(shè)計(jì)。
現(xiàn)代汽車中有許多電源。越來越多的電子電路需要自己的電源,這給設(shè)計(jì)人員帶來了功耗和成本障礙。新的安全功能、更多的信息娛樂選項(xiàng)、額外的駕駛員輔助系統(tǒng)等需要額外的電子設(shè)備。這些新電路的成本增加了研發(fā)工作和汽車價(jià)格。這些新電路的功耗會(huì)顯示在您的 MPG 和汽油賬單中。
BD7F205EFJ-C是一種無光耦合器的隔離反彈射轉(zhuǎn)換器。不需要光耦或變壓器輔助繞組的反饋電路,從而減少設(shè)定件。此外,采用原始適應(yīng)的接通時(shí)間控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速負(fù)載響應(yīng)。此外,各種保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)了高可靠性隔離電源應(yīng)用的設(shè)計(jì)。
在我擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師的這么多年中,我看到了相當(dāng)多的電源設(shè)計(jì)。在許多情況下,這些設(shè)計(jì)可以毫無問題地工作。有時(shí),我發(fā)現(xiàn)在將產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前通過一些額外的工程工作可以避免的問題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員常常在使用電源電路時(shí)沒有徹底確保其在整個(gè)極端工作條件下都能正常工作。存在原型工作正常的情況,因此忽略了進(jìn)一步的電源測(cè)試,或者是檢查是否正常運(yùn)行的最后一項(xiàng)。有時(shí)直到產(chǎn)品投入生產(chǎn)后才會(huì)出現(xiàn)問題,從而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)故障。
使用計(jì)劃生產(chǎn)的組件設(shè)計(jì)和構(gòu)建電源后,將其放置在允許訪問電源輸入和輸出的位置。如果可能,請(qǐng)斷開系統(tǒng)負(fù)載與電源的連接以進(jìn)行初始測(cè)試。在系統(tǒng)負(fù)載斷開的情況下,您可以測(cè)試最小和最大負(fù)載,同時(shí)保護(hù)系統(tǒng)免受任何可能的電源故障情況的影響。
相位和增益裕度是用于確定控制回路穩(wěn)定性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值。如前所述,穩(wěn)壓電源使用控制回路來監(jiān)視和控制其輸出特性。與任何控制回路一樣,如果設(shè)計(jì)不當(dāng),它會(huì)很快變得不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致振蕩、過沖、下垂和其他導(dǎo)致系統(tǒng)故障的不良特性。
電源回路穩(wěn)定性是一個(gè)非常重要的標(biāo)準(zhǔn),可以很容易地測(cè)量?;舅枷胧窃谘h(huán)中注入一個(gè)小的誤差信號(hào),以查看循環(huán)的行為。雖然存在其他測(cè)量穩(wěn)定性的方法(并且有據(jù)可查),但傳統(tǒng)方法是在感興趣的頻率范圍內(nèi)掃描誤差信號(hào),同時(shí)測(cè)量輸出的相位和增益響應(yīng)。然后使用測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制波特圖,該圖清楚地描繪了系統(tǒng)的穩(wěn)定性裕度。各種測(cè)試設(shè)備制造商都提供低頻網(wǎng)絡(luò)分析儀(最高約 20 MHz)來執(zhí)行這一精確功能。
這是討論如何正確測(cè)試電源以確保其在各種工作條件下可靠工作的,本文旨在讓設(shè)計(jì)工程師充分了解驗(yàn)證可靠電源設(shè)計(jì)所需的部分測(cè)試,但不一定是全部測(cè)試?,F(xiàn)在討論電源控制回路以及如何測(cè)量穩(wěn)定性。我們討論波特圖以及測(cè)試穩(wěn)定性時(shí)要尋找的內(nèi)容。
當(dāng)開關(guān)模式電源和相關(guān)負(fù)載在脈寬調(diào)制器 (PWM) 引擎的每個(gè)周期內(nèi)分別對(duì)輸出電容器充電和放電時(shí),就會(huì)產(chǎn)生開關(guān)紋波噪聲。頻率將是 PWM 振蕩器的頻率,通常看起來像三角波。
如何正確測(cè)試 DC/DC 電源以確保其在各種工作條件下可靠工作。該系列旨在讓設(shè)計(jì)工程師充分了解驗(yàn)證可靠電源設(shè)計(jì)所需的部分測(cè)試,但不一定是全部測(cè)試。我們將討論如何測(cè)量開關(guān)電源中的各種噪聲源和輸出電壓誤差。我們還討論了良好的示波器探測(cè)技術(shù),以幫助確保準(zhǔn)確的測(cè)量。
大多數(shù)電源設(shè)計(jì)采用在故障或極端條件下限制電流的方法。該設(shè)計(jì)的電流限制是通過簡(jiǎn)單地增加負(fù)載直到輸出電壓下降特定量來獲得的。用于此測(cè)試的電壓降值可能會(huì)有所不同,具體取決于電流限制的意圖。一些電流限制用于故障條件下的安全和/或組件保護(hù),而其他電流限制用于限制正常瞬態(tài)條件下的電流。限流電路可能會(huì)突然下降并保持關(guān)閉(通常稱為撬棒),或者它可能會(huì)在一段時(shí)間后重試(打嗝保護(hù))。
ISL6227 雙路 PWM 控制器通過兩個(gè)同步降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供高效率精密電壓調(diào)節(jié)。它專門設(shè)計(jì)用于為筆記本電腦中的 DDR 內(nèi)存、芯片組、圖形和其他系統(tǒng)電子設(shè)備提供電源調(diào)節(jié)。ISL6227 的寬輸入電壓范圍能力允許直接從 AC/DC 適配器或鋰離子電池組進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。重負(fù)載下的恒頻同步整流和輕負(fù)載下的遲滯 (HYS) 二極管仿真的自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換確保了在各種條件下的高效率。如果所有負(fù)載水平都需要恒定頻率連續(xù)導(dǎo)通操作,則可以在每個(gè) PWM 轉(zhuǎn)換器上單獨(dú)禁用 HYS 操作模式。通過使用較低的 MOSFET r DS(ON)進(jìn)一步提高了效率作為電流感應(yīng)元件。電壓前饋斜坡調(diào)制、電流模式控制和內(nèi)部反饋補(bǔ)償提供對(duì)輸入電壓和負(fù)載瞬態(tài)的快速響應(yīng)。輸入電流紋波通過 0°、90° 或 180° 的通道間 PWM 相移(由輸入電壓和 DDR 引腳的狀態(tài)決定)最小化。
ISL78220 6 相控制器適用于需要高效率 (>95%) 和高功率的應(yīng)用。多相升壓轉(zhuǎn)換器架構(gòu)使用交錯(cuò)時(shí)序來倍增通道紋波頻率并降低輸入和輸出紋波。更低的紋波導(dǎo)致更少的輸入/輸出電容器,因此更低的組件成本和更小的實(shí)現(xiàn)面積。ISL78220 有一個(gè)專用引腳,可通過基于負(fù)載電流的相位下降來啟動(dòng)相位下降方案,從而在輕負(fù)載時(shí)提高效率,從而顯著降低轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)損耗和磁芯損耗。隨著負(fù)載的增加,下降的相位被添加回來以適應(yīng)重負(fù)載瞬態(tài)并提高效率。