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如何使用集成電源模塊解決 DC/DC 噪聲、效率和布局問題

2513704 2022-11-24 | pdf | 425.29KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

為 10 伏（典型值）或更低的低電壓和約 2 至 15 安培 (A) 的適度電流水平構(gòu)建基本降壓（降壓）DC/DC 穩(wěn)壓器似乎并不困難。設(shè)計(jì)人員只需選擇合適的開關(guān)穩(wěn)壓器 IC，并使用數(shù)據(jù)表或應(yīng)用說明中的示例電路添加一些無源元件。但是設(shè)計(jì)真的完成并準(zhǔn)備好發(fā)布試運(yùn)行，甚至是生產(chǎn)了嗎？可能不是。為 10 伏（典型值）或更低的低電壓和約 2 至 15 安培 (A) 的適度電流水平構(gòu)建基本降壓（降壓）DC/DC 穩(wěn)壓器似乎并不困難。設(shè)計(jì)人員只需選擇合適的開關(guān)穩(wěn)壓器 IC，并使用數(shù)據(jù)表或應(yīng)用說明中的示例電路添加一些無源元件。但是設(shè)計(jì)真的完成并準(zhǔn)備好發(fā)布試運(yùn)行，甚至是生產(chǎn)了嗎？可能不是。雖然穩(wěn)壓器提供了所需的直流軌，但它仍然存在一些潛在的問題。首先，效率可能無法滿足項(xiàng)目目標(biāo)或監(jiān)管要求，從而增加熱影響，并縮短電池壽命。其次，可能需要額外的組件來確保正確的啟動(dòng)、瞬態(tài)性能和低紋波，這反過來會(huì)影響尺寸、上市時(shí)間和整體物料清單 (BOM)。最后，也許最具挑戰(zhàn)性的是，設(shè)計(jì)可能無法滿足各種監(jiān)管要求對(duì)電磁干擾 (EMI) 或射頻干擾 (RFI) 日益嚴(yán)格的限制，因此需要重新設(shè)計(jì)或進(jìn)一步增加組件和測(cè)試。雖然穩(wěn)壓器提供了所需的直流軌，但它仍然存在一些潛在的問題。首先，效率可能無法滿足項(xiàng)目目標(biāo)或監(jiān)管要求，從而增加熱影響，并縮短電池壽命。其次，可能需要額外的組件來確保正確的啟動(dòng)、瞬態(tài)性能和低紋波，這反過來會(huì)影響尺寸、上市時(shí)間和整體物料清單 (BOM)。最后，也許最具挑戰(zhàn)性的是，設(shè)計(jì)可能無法滿足各種監(jiān)管要求對(duì)電磁干擾 (EMI) 或射頻干擾 (RFI) 日益嚴(yán)格的限制，因此需要重新設(shè)計(jì)或進(jìn)一步增加組件和測(cè)試。本文描述了基本 DC/DC 穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)與滿足或超過效率、低輻射和紋波噪聲以及整體集成要求的高級(jí)穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)之間的預(yù)期和性能差距。然后，本文介紹了本文描述了基本 DC/DC 穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)與滿足或超過效率、低輻射和紋波噪聲以及整體集成要求的高級(jí)穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)之間的預(yù)期和性能差距。然后，本文介紹了Analog Devices 的Analog Devices 的Silent Switcher μModule，并展示了如何使用它們來解決多個(gè) DC/DC 降壓穩(wěn)壓器問題。Silent Switcher μModule，并展示了如何使用它們來解決多個(gè) DC/DC 降壓穩(wěn)壓器問題。一開始，IC 讓它看起來很簡(jiǎn)單一開始，IC 讓它看起來很簡(jiǎn)單降壓 DC/DC（降壓）穩(wěn)壓器廣泛用于提供 DC 軌。一個(gè)典型的系統(tǒng)可能有數(shù)十個(gè)提供不同的軌電壓或在相同電壓下物理分離的軌。這些降壓穩(wěn)壓器通常采用較高的電壓，通常在 5 到 36 伏直流電之間，并在幾安培或低兩位數(shù)安培的情況下將其調(diào)節(jié)到單伏特值（圖 1）。降壓 DC/DC（降壓）穩(wěn)壓器廣泛用于提供 DC 軌。一個(gè)典型的系統(tǒng)可能有數(shù)十個(gè)提供不同的軌電壓或在相同電壓下物理分離的軌。這些降壓穩(wěn)壓器通常采用較高的電壓，通常在 5 到 36 伏直流電之間，并在幾安培或低兩位數(shù)安培的情況下將其調(diào)節(jié)到單伏特值（圖 1）。圖 1：DC/DC 穩(wěn)壓器（轉(zhuǎn)換器）的作用很簡(jiǎn)單：采用可能來自電池或經(jīng)過整流和濾波的交流線路的未穩(wěn)壓直流電源，并提供嚴(yán)格穩(wěn)壓的直流軌作為輸出。（圖片來源：電子診所）圖 1：DC/DC 穩(wěn)壓器（轉(zhuǎn)換器）的作用很簡(jiǎn)單：采用可能來自電池或經(jīng)過整流和濾波的交流線路的未穩(wěn)壓直流電源，并提供嚴(yán)格穩(wěn)壓的直流軌作為輸出。（圖片來源：電子診所）構(gòu)建基本降壓穩(wěn)壓器時(shí)有好消息也有壞消息。好消息是，構(gòu)建一個(gè)名義上“足夠好”的性能通常并不困難。有許多開關(guān) IC 可用于完成僅需要單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)（或根本不需要）和一些無源元件即可完成工作的大部分任務(wù)。這項(xiàng)任務(wù)變得更加容易，因?yàn)榉€(wěn)壓器 IC 的數(shù)據(jù)表幾乎總是顯示典型的應(yīng)用電路，包括原理圖、電路板布局和可能提供組件供應(yīng)商名稱和部件號(hào)的 BOM。構(gòu)建基本降壓穩(wěn)壓器時(shí)有好消息也有壞消息。好消息是，構(gòu)建一個(gè)名義上“足夠好”的性能通常并不困難。有許多開關(guān) IC 可用于完成僅需要單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)（或根本不需要）和一些無源元件即可完成工作的大部分任務(wù)。