關(guān)于占空比,這些知識你可能會用的上~
發(fā)布時(shí)間:2020-08-24 來源:ADI 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】開關(guān)穩(wěn)壓器使用占空比來實(shí)現(xiàn)電壓或電流反饋控制。占空比是指導(dǎo)通時(shí)間(TON) 與整個(gè)周期時(shí)長(關(guān)斷時(shí)間 (TOFF)加上導(dǎo)通時(shí)間)之比,定義了輸入電壓和輸出電壓之間的簡單關(guān)系。更準(zhǔn)確的計(jì)算可能還需要考慮其他因素,但在以下這些說明中,這些并不是決定性因素。開關(guān)穩(wěn)壓器的占空比由各自的開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)錄Q定。降壓型(降壓)轉(zhuǎn)換器具有占空比D,D = 輸出電壓/輸入電壓,如圖1所示。對于升壓型(升壓)轉(zhuǎn)換器,占空比D = 1 –(輸入電壓/輸出電壓)。
圖1. 采用ADP2441的典型降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器。
這些關(guān)系僅適用于連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)。在這個(gè)模式下,電感電流在時(shí)間段T內(nèi)不會降至0。以額定負(fù)載工作的電路一般使用這種模式。在低負(fù)載下,或者間歇性工作時(shí),線圈電流在關(guān)斷時(shí)間放電。這個(gè)模式稱之為斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)。這兩種工作模式在特定輸入電壓和輸出電壓下,都有自己的占空比關(guān)系。
圖2所示為時(shí)域中的開關(guān)行為示例。在這個(gè)示例中,我們考慮在非間歇工作模式下的降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器;即,在連續(xù)導(dǎo)通模式下。占空比與開關(guān)頻率無關(guān)。時(shí)段T一般在20 μs (50 kHz)和330 ns (3 MHz)之間。如果輸入電壓和輸出電壓的值相同,那么需要占空比 = 1。這意味著,只存在導(dǎo)通時(shí)間,不存在關(guān)斷時(shí)間。但是,并非每個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓器都能實(shí)現(xiàn)。如圖1所示,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)占空比,高壓側(cè)MOSFET必須持續(xù)導(dǎo)通。如果這個(gè)開關(guān)設(shè)計(jì)為N通道MOSFET,其柵極電壓需要高于電路的輸入電壓,器件才能運(yùn)行。
如果每次導(dǎo)通之后都需要關(guān)斷一定時(shí)間(占空比<1時(shí)的情形),根據(jù)電荷泵原理,可以輕松生成比電源電壓高的電壓。但是,對于100%占空比,這不可能實(shí)現(xiàn)。所以,對于占空比為100%的開關(guān)穩(wěn)壓器,要么采用不依賴開關(guān)穩(wěn)壓器MOSFET、獨(dú)立運(yùn)行的精密電荷泵,要么將圖1所示的高壓側(cè)開關(guān)設(shè)計(jì)為P通道MOSFET。這些都會導(dǎo)致工作量和成本增加。
圖2. 降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器開關(guān)的時(shí)域表示(CCM模式下線圈電流)。
圖3所示為開關(guān)穩(wěn)壓器 ADP2370,該穩(wěn)壓器通過將P通道MOSFET用作高壓側(cè)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)100%占空比。對于這種類型的降壓轉(zhuǎn)換器,輸入電壓可以降低至非常接近輸出電壓。將P通道開關(guān)集成到開關(guān)穩(wěn)壓器中,可以避免產(chǎn)生額外成本。
圖3. 可實(shí)現(xiàn)100%占空比的開關(guān)穩(wěn)壓器示例。
如果應(yīng)用要求輸入電壓能夠降至非常接近輸出電壓設(shè)置點(diǎn)的水平,則應(yīng)選擇允許占空比 = 1或100%的開關(guān)穩(wěn)壓器。
ADP2370
● 輸入電壓范圍:3.2 V至15 V,輸出電流:800 mA
● 省電模式(PSM)下靜態(tài)電流小于14 µA
● 效率:>90%
● Force PWM引腳(SYNC),600 kHz/1.2 MHz頻率引腳(FSEL)
● 固定輸出:0.8 V、1.2 V、1.5 V、1.8 V、2.5 V、3.0 V、3.3 V、5 V和可調(diào)選項(xiàng)
● 占空比能力:100%
● 初始精度:±1%
● 低關(guān)斷電流:<1.2 µA
● 快速輸出放電(QOD)選項(xiàng)(ADP2371)
● 可與外部時(shí)鐘同步
● 8引腳、0.75 mm × 3 mm × 3mm LFCSP (QFN)封裝
● ADIsimPower設(shè)計(jì)工具支持
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測試庫獲得德國萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號調(diào)節(jié)器, 以推動不斷增長的IO-Link市場
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車LED照明無死角,LED驅(qū)動的全面進(jìn)化
- 開關(guān)模式電源問題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問題
- 熱電偶的測溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi