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电源设计

如何着手电源设计

cathy /

在本篇文章中,我将从不同方面深入介绍降压、升压和降压-升压拓扑结构。

<strong>降压转换器</strong>

图1是非同步降压转换器的原理图。降压转换器将其输入电压降低为较低的输出电压。当开关Q1导通时,能量转移到输出端。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-01/wen_zhang_/100009673-32793-d1.j…; alt=“” width="600"></center><center><i>图1:非同步降压转换器原理图</i></center>

<strong>公式1计算占空比:</strong>

物联网应用产品的电源设计困扰

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对于智能手表等穿戴式产品以及物联网设备,在电力部分达到低耗电目标、不需要经常进行烦人的充电动作,以及能够确保在随心所欲使用下有足够的电源,是关系到产品被信任度及价值性的关键问题。

就目前来说,无论是振动、温差、太阳能,利用自然现象的发电技术,虽然能够及时补充所需的电力,但是由于期望穿戴式产品,或物联网设备在重要时刻不会突然出现电力中断而带来致命性问题的话,电源管理设计相对地就会变得非常重要。

大多的电源电路、电子电路、充电电池以及家用的交流电电源等,都是以能够提供稳定的电源输出来提供所需电力为前提而进行各种技术的开发,由于像前述利用自然现象的发电技术,因为是在相当低的电压下来取得非常不稳定的电力,因此相对应的电源技术就显现出其必要。

<strong>新制程出现,硅电源半导体处于相对劣势</strong>

就一般而言,AC-DC转换器、DC-DC转换器、逆变器等,皆是由电源控制电路、电源组件(IGBT及电源MOSFET等)、闸极驱动(Gate Driver)、隔离器(isolator)等等所组成。但就目前其中的电源半导体来说,像是SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等的新一代电源。

【视频】系列视频 — 最全面的电源设计与仿真指南

cathy /

想象一下,如果没有可靠的开发工具,您会在电源设计上耗费多少宝贵的时间和资源?

作为一个新手,如何快速、自信地创建自己的电源设计?

如果您已具备设计经验,如何更快地开发出更加精巧复杂的电路?

以上所有问题,都可以在免费的EE-Sim® DC-DC转换器设计和仿真工具中找到答案。利用Maxim重新优化的EE-Sim DC-DC转换器设计工具,电源设计者能够更有信心地创建、仿真复杂电路。利用界面友好的EE-Sim DC-DC转换器工具,新手仅需几分钟即可创建一个设计,电源专家则可通过仿真参数和友好的EE-Sim用户界面进一步平衡总体性能。

借此机会,为您奉上《Maxim工程师园地》系列视频,Maxim TTS应用工程师Eric Sun和Junlong Ma将分别为您介绍如何应用EE-Sim设计工具进行DC-DC电源设计与仿真,以及系统电源设计。

【视频】手把手教你EE-Sim系统电源设计

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本期《Maxim工程师园地》,Maxim TTS高级应用工程师Junlong Ma将为您介绍如何应用EE-Sim设计工具进行DC-DC电源设计与仿真,希望大家喜欢。

➤ 本期主题:EE-Sim 系统电源设计指南
➤ 本期讲师:Junlong Ma, Maxim TTS应用工程师

➤ 内容提要
EE-Sim工具使用步骤
EE-Sim系统电源设计实例
在线仿真及注意事项

图文并茂:大牛谈开关调节器电源设计

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最大程度降低开关调节器的输出纹波和瞬变十分重要,尤其是为高分辨率ADC之类噪声敏感型器件供电时,输出纹波在ADC输出频谱上将表现为独特的杂散。为避免降低信噪比(SNR)和无杂散动态范围(SFDR)性能,开关调节器通常以低压差调节器(LDO)代替,牺牲开关调节器的高效率,换取更干净的LDO输出。了解这些伪像可让你成功将开关调节器集成到更多的高性能、噪声敏感型应用中。

<strong>输出纹波和开关瞬变</strong>

输出纹波和开关瞬变取决于调节器拓扑以及外部元器件的数值与特性。输出纹波是残余交流输出电压,与调节器的开关操作密切相关。其基频与调节器的开关频率相同。开关瞬变是在开关转换过程中发生的高频振荡。它们的幅度以最大峰峰值电压表示,该值很难精确测量,因为它与测试设置高度相关。图1显示输出纹波和开关瞬变示例。

资深电源工程师:让你掌控电源设计,这八条就足够了!

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电子信息技术的飞速发展推动了电源技术这一领域的飞速前进,同时也给电源工程技术人员带来了前所未有的机遇和挑战,小到家用电器,大到大型电力行业所用的仪器设备,无不需要电源来提供能源,这也更需要大量具有电源专业知识水平的工程师来完成设计和开发。

而电源工程师主要是指从事开关、通讯、设备等电源的设计与研发工作的相关人员。

<strong>那么,一个成熟的电源工程师是怎样工作的呢?主要有十点:</strong>

一:接过电源设计要求!评估成本,定可行性方案。

二:根据客户报价!给定大体的元件成本与生产成本,可行性电路。

三:构想出原理图!确定所选取的功率管,变压器,最稳定最简单生产又方便的原理方案。

四:根据原理图,客户给定的样板要求或外壳要求设计PCB。

五:根据原理图,装配合适元件,对电器参数调整。让本机在最低要求下能正常工作。

六:上负载测试,功率达80测式,检查输出波形,电压要求,电磁性能,功率管温度,电压稳定度,转换效率。在这一个程中,对电子元件进行合适的参数调整。

七:强化测试!也就是超负何,短路,低压,过压,强温,防震等测试。

【视频】优于同类应用于基于LLC电源设计的同步整流控制器FAN6248

cathy /

简介:什么是同步整流(SR)?

--取代二极管整流器--MOSFET
--类似二极管工作

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好文共享:理解低压差稳压器,实现系统优化设计

editor Chen /

<font color="#FF8000">作者:Glenn Morita</font>

低压差稳压器(LDO)看似简单,但可提供重要功能,例如将负载与不干净的电源隔离开来或者构建低噪声电源来为敏感电路供电。

本简短教程介绍了一些常用的LDO相关术语,以及一些基本概念,如压差、裕量电压、静态电流、接地电流、关断电流、效率、直流输入电压和负载调整率、输入电压和负载瞬态响应、电源抑制比(PSRR)、输出噪声和精度。同时,为了方便理解,文中采用了示例和插图。

设计过程中通常到后期才会进行LDO选型,并且很少进行分析。本文所述的概念将使设计人员能够根据系统要求挑选最佳的LDO。

<strong>压差 </strong>

压差(VDROPOUT)是指输入电压进一步下降而造成LDO不再能进行调节时的输入至输出电压差。在压差区域内,调整元件作用类似于电阻,阻值等于漏极至源极导通电阻(RDSON)。压差用RDSON和负载电流表示为:

<strong>VDROPOUT = ILOAD × RDSON</strong>