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dcdc电路,dcdc工作原理

时间:2023-05-04 06:19:27 阅读:112333 作者:1257

直流是指“直流”,即通过电路中的导体从a点到b点的单向电流。 DC-DC转换的最基本定义是通过零输出阻抗和无噪声电路将DC电压转换为另一DC电压,即使它们是相同的电压。 正文引用地址: http://www.eepw.com.cn/article/185625.htm

直流-直流的工作原理和构成

开关稳压器具有功率开关(在大多数情况下,包括垂直金属氧化物半导体,简称为VMOS )。 动力开关的接通/断开周期决定了蓄积,决定了输送到负载的能量。 另一方面,线性稳压器利用电阻两端的电压降来调整电压,因此效果非常低。 相对而言,开关稳压器几乎没有电力消耗! 那个秘密是动力开关。 开关接通后,开关的两端电压会变高,但电流为零。 闭合开关后,通过开关的电流变高,电压为零! 由于电感器的电压和电流反转90度,所以开关稳压器的效果非常好。

直流/直流转换器

的基本工作原理是开关管在控制电路的控制下在开关状态下工作。 开关管导通后,电压通过开关管、储能电感和电容器组成电路,充电电流不仅在电容器两端产生直流电压,而且在储能电感中产生左右负电动势; 在开关元件断开期间,储能电感中的电流不能急剧变化,因此电感通过自感产生右正、左负脉冲电压。 于是,电感的右端正电压平滑电容器续流二极管电感的左端构成放电电路,放电电流在电容器的两端持续生成直流电压,电容器两端得到的直流电压向负载供电。

直流-直流转换器

一般由哪个部分构成?

开关型DC-DC转换器

通常由控制芯片开关管(k )、电感器(l )、二极管(d )、电容器(c )构成。

线性直流-直流转换器

主要部分为线性稳压器,由晶体管、齐纳二极管、偏置电阻等构成

直流-直流转换器

原理和应用

当电池的最后一个焦耳电力耗尽时,功耗和效率真的呈现出新的意义。 以典型的手机为例,即使不用手机打电话,液晶屏的点亮、显示时间、使用中的网络运营商等任务也会消耗电力。 更高级的手机还可以播放喜欢的MP3音乐和浏览视频数据。 但是每次给手机添加功能,实际上电池的负担也在增加。 对于大多数手机设计者来说,能否延长可用电力的使用时间是手机在下一次充电之前能持续多久的关键。 这意味着为了最大限度地延长电池寿命和使用寿命,电力在各种功能模块之间需要谨慎保护和预算。

要实现真正的效率,不仅意味着DC-DC转换器在负载指定的某个操作点上能获得多高的效率,还意味着DC-DC转换器在全负载范围内能保持多高的效率。 一般来说,大多数直流-直流转换器都指定了可以达到的最大效率的数字,人们通过选择非常大的数字,例如95%,毫不犹豫地选择合适的转换器。 但是,为了真正最大限度地利用该效率,需要将转换器的曲柄转向能够进行最大电力转换的操作点。 如果不转向这一点,就无法达到95%的效率。 而且由于这个问题,根据施加的负荷,有时也达不到60%的效率。

图1典型效率曲线

图1显示,在a点可以实现95%的效率,而在b点只能实现60%以下的效率。 在便携式家电产品中,这种操作点和负载量规的差异非常重要。 因为这些电子设备大部分具有播放音乐、拍摄照片、拨打电话等多种功能,每个功能都需要不同的操作点和不同的直流-直流调节器的有效载荷。 对于用户未调用的功能,DC-DC源的电力负载非常轻,而且在图1中的b点,因此95%的效率将急剧降低到50%以下。

以智能手机为例,在智能手机中,为APP应用处理器(AP ) IO或核心电压供电的直流-直流转换器多长时间耗尽电池中的电力非常重要。 假设你的手机电池在正常使用时,也就是主要打语音电话时,最多可以持续供电2~3天。 这段时间(48~72小时)通常只有一小部分用于娱乐活动,如拍照、浏览和播放MP3音乐。 在剩下的时间里,手机意味着AP不需要完成太多的任务,AP可能只用于在待机或休眠模式下刷新DDR内存。 因此,如果AP始终处于这些模式,转换器上的负载将是标尺的轻负载侧,也就是b点。 这表明AP调节器的电力始终在50%以下运行,成为电池的最大消耗源。 可见,仅选择一个具有高效规格的DC-DC调节器是不够的。 此外,必须确保调节器在全负载范围内提供高效率。 特别是轻负载时和全负载时。

图2轻载荷时的效率提高

对于这个问题,需要创新的解决方案。 以蠕动器推出的新型DC-DC降压转换器为例,在轻负载时提供高效率。 MC34726/7系列是同步降压转换器,可提供高达300mA或600mA的电流,同时实现90%的高效率。 转换器的效率如图2所示,在整个负载范围内维持高效率,在接近最高负载时达到峰值。 对于轻负荷(b点),效率也可以维持在80%以上。 该器件利用专用的可调z因子模式(Z-Mode )开关架构,在不牺牲瞬态响应、偏置电流或效率的情况下,实现了PWM与PFM之间的平滑转换。 因此,Z-Mode架构大大提高了负载电流转换时的性能

,在提供更好的瞬态响应的同时,仍在“休眠”Z-Mode中维持轻负载65μA的低偏压电流。

图3 典型应用图

该器件接受2.7~5.5V的输入电压范围,并能够在300mA/600mA的持续负载电流中提供0.8~3.3V的输出电压。此外,其2MHz或4MHz的高交换频率也使得它非常适合空间受限的便携式器件,如手机、PDA、DSC、PND、GPS、PMP和其他便携式仪器。图3显示的是该器件的一个典型应用。

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