對于每個電路設(shè)計(jì)者,電源基本上是百分之百會遇到的問題,在以嵌入式設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)中,更是如此。對于的弱電設(shè)計(jì)者,功率電子的知識就很欠缺了,當(dāng)然在設(shè)計(jì)硬件時(shí),就會遇到這樣那樣的問題。電源的問題也是博大精深,本文就電源的基礎(chǔ)知識做一簡單的總結(jié),有不正確的地方,還請讀者不吝賜教,共同學(xué)習(xí)交流...... <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
電源設(shè)計(jì)中,常用的變換形式有DC-DC、AC-DC,有線性電源,也有開關(guān)電源。開關(guān)電源以其高效率,低成本等優(yōu)勢在大功率(大于10W)和多電壓輸出要求的設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來越多。,線性電源的效率為30%-50%左右,而開關(guān)電源則高達(dá)70%-90%,在手持設(shè)備,低功耗要求的設(shè)計(jì)中,幾乎都是開關(guān)電源的天下。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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常用的開關(guān)電源有以下幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu): <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
1)Buck <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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2) boost <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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3)buck/boost <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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4) flyback <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
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5) full-bridge <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
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6) half-bridge <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
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7) half-forward <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
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8) push-pull <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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在電源設(shè)計(jì)中需考慮以下幾個: <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
1)輸入輸出是否隔離.未有隔離的電源,當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)問題時(shí)(短路或是斷路),輸入電壓就會直接連接到輸 上,給后級電路造成傷害。比如buck、boost、buck/boost等 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
2)電感或是變壓器上電壓大小 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
3)電感、二極管和開關(guān)上流經(jīng)的電流峰值大小 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
4)是否要求多電壓值輸出 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
5)電容上電壓峰值多少 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
常用的電源設(shè)計(jì)中,開關(guān)、反饋等控制部分被集成到一個IC中,設(shè)計(jì)者僅需根據(jù)選擇合適的電容、二極管、電感。這三者也是構(gòu)成開關(guān)電源的基本器件。下面以LM2596為例,討論下電源外圍此三者的選型要求。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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上圖是LM2596的datasheet中的典型應(yīng)用電路。LM2596是典型的buck電路,下面就以LM2596為例分別討論Cin、D1、L1和Cout的選擇。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》
1、 Cin <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
Cin電容在電路中起到的是bypass的作用,選擇低ESR的鋁電解電容或是鉭電容,若是選擇鋁電解電容則其耐壓值至少是輸入最大電壓的1.5倍,如選擇鉭電容則其耐壓值是輸入最大電壓的2倍。電容的RMS電流應(yīng)該至少大于負(fù)載電流的1/2. <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
2、 D1 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
該二極管應(yīng)選擇快恢復(fù)二極管,反向擊穿電壓至少應(yīng)該大于最大輸入電壓的1.25倍。額定電流至少是負(fù)載電流的2.3倍。肖特基二極管是best choice,這主要是他們的fast switch speed和low forward voltage drop. 整流二極管1N4000系列、1N5400系列都是開關(guān)速度太慢不適合在此使用,推薦使用1N58xx系列。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
3、 L1 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
電感選擇繞線型電感,耐流值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的1.5倍。電感的大小有輸入電壓,最大負(fù)載電流決定?捎衐atasheet的圖表查看得出。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
4、 Cout <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
在大多數(shù)應(yīng)用中,推薦使用低ESR的電解電容(比如鋁電解電容)或是鉭電容。電容的大小范圍也是有限制的。比如LM2596電解電容需在82uF和820uF,鉭電容在10uF-470uF。電容的耐壓值應(yīng)該比輸出電壓大1.5倍。 <<版權(quán)聲明:本文由容源電子網(wǎng)(m.4811775.com)整理提供,部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正!
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