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使用中檔電流 DC/DC 穩(wěn)壓器模塊時(shí)要避免的常見錯(cuò)誤

1731389 2022-11-25 | pdf | 237.48KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

設(shè)計(jì)人員一直在尋找即用型、插入式部件，以提供 1 安培至 10 安培中等電流范圍內(nèi)的低壓直流輸出軌，以滿足基本性能目標(biāo)以及效率和法規(guī)要求。雖然供應(yīng)商現(xiàn)在提供許多合適的小型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器/穩(wěn)壓器來滿足這一需求，但假設(shè)它們只是可以被遺忘的“嵌入式”部件是不明智的。設(shè)計(jì)人員一直在尋找即用型、插入式部件，以提供 1 安培至 10 安培中等電流范圍內(nèi)的低壓直流輸出軌，以滿足基本性能目標(biāo)以及效率和法規(guī)要求。雖然供應(yīng)商現(xiàn)在提供許多合適的小型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器/穩(wěn)壓器來滿足這一需求，但假設(shè)它們只是可以被遺忘的“嵌入式”部件是不明智的。為什么這樣？盡管它們看起來很簡(jiǎn)單，但這些穩(wěn)壓器仍然是向負(fù)載提供中等水平電流的電源。作為模塊，所有設(shè)計(jì)人員需要做的就是添加一些外部的、非關(guān)鍵的無源元件。然而，這種易用性可能會(huì)讓設(shè)計(jì)人員自滿，導(dǎo)致他們忽略影響所有電源及其電源軌的基本要素。為什么這樣？盡管它們看起來很簡(jiǎn)單，但這些穩(wěn)壓器仍然是向負(fù)載提供中等水平電流的電源。作為模塊，所有設(shè)計(jì)人員需要做的就是添加一些外部的、非關(guān)鍵的無源元件。然而，這種易用性可能會(huì)讓設(shè)計(jì)人員自滿，導(dǎo)致他們忽略影響所有電源及其電源軌的基本要素。本文將確定并討論這些基本的基礎(chǔ)知識(shí)。然后，它將介紹一系列模塊化電源解決方案，并展示如何應(yīng)用這些核心原則來充分利用每個(gè)解決方案。本文將確定并討論這些基本的基礎(chǔ)知識(shí)。然后，它將介紹一系列模塊化電源解決方案，并展示如何應(yīng)用這些核心原則來充分利用每個(gè)解決方案。識(shí)別電源設(shè)計(jì)的“陷阱”識(shí)別電源設(shè)計(jì)的“陷阱”首先，一些好消息。這些設(shè)備的運(yùn)行效率相對(duì)較高，通常在 80% 到 95% 之間，具體取決于具體型號(hào)和運(yùn)行點(diǎn)。雖然輸出電流適中，但設(shè)計(jì)人員仍需要進(jìn)行基本的熱和耗散分析，以確保設(shè)備保持在額定溫度范圍內(nèi)，并且不會(huì)過度增加系統(tǒng)冷卻負(fù)擔(dān)。首先，一些好消息。這些設(shè)備的運(yùn)行效率相對(duì)較高，通常在 80% 到 95% 之間，具體取決于具體型號(hào)和運(yùn)行點(diǎn)。雖然輸出電流適中，但設(shè)計(jì)人員仍需要進(jìn)行基本的熱和耗散分析，以確保設(shè)備保持在額定溫度范圍內(nèi)，并且不會(huì)過度增加系統(tǒng)冷卻負(fù)擔(dān)。主要關(guān)注五個(gè)方面：1) IR 壓降，2) 隔離，3) 輸出可調(diào)性，4) 開關(guān)噪聲，以及 5) 低阻抗返回路徑。作為第一步，即使在選擇特定的 DC/DC 穩(wěn)壓器之前，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該驗(yàn)證未穩(wěn)壓的 DC 電源是否可以提供足夠的電流，同時(shí)考慮到可能還有其他 DC/DC 單元也依賴于該電源。此外，請(qǐng)確保源的動(dòng)態(tài)性能足以處理更高的電流瞬態(tài)負(fù)載需求，尤其是當(dāng)這些穩(wěn)壓器沒有大容量輸出電容器時(shí)。主要關(guān)注五個(gè)方面：1) IR 壓降，2) 隔離，3) 輸出可調(diào)性，4) 開關(guān)噪聲，以及 5) 低阻抗返回路徑。作為第一步，即使在選擇特定的 DC/DC 穩(wěn)壓器之前，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)該驗(yàn)證未穩(wěn)壓的 DC 電源是否可以提供足夠的電流，同時(shí)考慮到可能還有其他 DC/DC 單元也依賴于該電源。此外，請(qǐng)確保源的動(dòng)態(tài)性能足以處理更高的電流瞬態(tài)負(fù)載需求，尤其是當(dāng)這些穩(wěn)壓器沒有大容量輸出電容器時(shí)。IR 壓降：負(fù)載過大？IR 壓降：負(fù)載過大？設(shè)計(jì)人員通常必須面對(duì)各種相互矛盾的 PC 板布局要求，以定位組件、I/O 端口和可能的熱源。在這方面，電源調(diào)節(jié)器可能是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的設(shè)備。理想情況下，它應(yīng)放置在靠近負(fù)載的位置，以最大限度地減少 IR 壓降、噪聲拾取以及對(duì)更大、浪費(fèi)空間的 PC 板走線的電流需求。設(shè)計(jì)人員通常必須面對(duì)各種相互矛盾的 PC 板布局要求，以定位組件、I/O 端口和可能的熱源。在這方面，電源調(diào)節(jié)器可能是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的設(shè)備。理想情況下，它應(yīng)放置在靠近負(fù)載的位置，以最大限度地減少 IR 壓降、噪聲拾取以及對(duì)更大、浪費(fèi)空間的 PC 板走線的電流需求。IR 壓降最容易被忽視，但也最容易計(jì)算。即使 DC/DC 穩(wěn)壓器輸出與其負(fù)載之間的幾毫歐電阻也會(huì)導(dǎo)致這些單元提供的電流下降十或更多毫伏。雖然這看起來可能很小，但當(dāng)標(biāo)稱直流電源軌僅為幾伏時(shí)，它可能會(huì)很重要。IR 壓降最容易被忽視，但也最容易計(jì)算。即使 DC/DC 穩(wěn)壓器輸出與其負(fù)載之間的幾毫歐電阻也會(huì)導(dǎo)致這些單元提供的電流下降十或更多毫伏。