作为一名应用工程师,我经常收到有关开关稳压器中电压和电流的询问。而且我经常意识到,我在大学里学到的基本理论并不总是能说明问题的全部。最近在TPS65150 LCD 偏置器件中使用异步升压转换器的案例就是我所说的一个很好的例子。当升压转换器必须提供高输出电压、在低输入电压下工作、提供高升压比或支持高负载电流时,需使用多相位功能。相比单相位设计,多相位升压设计有多项优势,包括:提高效率、改善瞬态响应,以及降低输入和输出电容值(因为电感纹波电流,以及输入和输出电容中的纹波电流降低),使得整个升压转换器动力系统组件上的热应力降低。
DC重所周知是直流的意思,DC/DC转换器就是指直流电之间的转换设备,在移动电话、笔计本电脑、摄影机等产品中,需将低压直流电压变成高压直流电压,于是这些场合就需要用到DC/DC转换器。
在这个由两部分组成的系列的第 1部分中,我谈到了降压或降压 DC/DC 转换器的最大输出电流。在本期中,我将介绍升压或升压转换器。直流升压变换器也称为boost变换器或直流升压斩波器,是可以提升电压的DC-DC转换器,其输出(负载)电压会比输入(电源)电压要高。
回顾 DC/DC 电源,电源良好 (PG) 功能已为人熟知多年。PG 引脚是开漏输出,需要一个上拉电阻连接到输出电压或任何其他系统电压。它在许多应用中用于指示输出电压是否已达到适当的水平。当 DC/DC 转换器达到正确的输出电压电平时,PG 引脚进入高阻抗状态,信号变为高电平。PG 信号可以监控正确的输出电压或多个电源轨的启动时序。图 1 显示了 IC 启动、操作和关闭期间 PG 功能的典型波形。
随着越来越多的电子设备采用锂离子 (Li-ion) 电池供电,设计高效且稳健的电源非常重要。使用电池供电的小型设备发展迅速,例如:平板电脑、掌上游戏机、视频播放器、数字相框等。一般而言,这些设备都使用可再充锂离子 (Li-Ion) 电池作为电源。 看看你周围:我相信你至少有两三个电子设备正在关闭电池电源。我最近买了一台新的笔记本电脑,它时尚、紧凑的设计给我留下了深刻的印象,它仍然提供了出色的电池寿命。但是,我们必须记住,锂离子电池会不断充电和放电,这会影响系统内其他集成电路的运行。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
我在工作中遇到一个比较常见的问题是,“当 DC/DC 转换器的输入电压不存在时,我可以向该转换器的输出施加电压吗?”
降压 DC/DC 转换器(见图 1)是许多电气和电子应用中非常流行的开关 DC/DC 稳压器拓扑,从云基础设施到个人电子产品再到工厂和楼宇自动化。它们代表了当今所有非隔离式开关稳压器拓扑的 75% 以上。
我敢肯定,在某个时候,我们都同意了我们还没有真正阅读过的条款和条件。为什么要花这么多时间阅读细则?像任何重要的文件一样,数据表也有精美的印刷品——一页华丽的规格,但多达 20 页的精美印刷品。对于电源模块来说尤其如此,因为集成可能会掩盖设备的关键细节。在根据数据表首页评估电源模块时,有一些常见的绊脚石,我将在本文系列中讨论。
LM5175-Q1是一个宽输入电压四开关降压控制器IC集成驱动器的n通道mosfet。当VIN大于VOUT时工作在降压模式,当VIN小于VOUT时工作在升压模式。当VIN接近VOUT时,设备运行在一个专有的过渡降压或升压模式。该控制方案在规定的工作范围内为任何输入/输出组合提供平稳运行。当VIN等于VOUT时,降压或升压过渡控制方案提供了低纹波输出电压,而不影响效率。
许多工业和汽车应用具有广泛变化的输入电压 (V IN ) 轨,并且通常需要降压-升压 DC/DC 转换器来调节输出电压 (V OUT )。降压-升压 DC/DC 转换器可以是级联降压和升压级或单级。级联降压和升压级会导致双重转换,从而导致更大的尺寸、成本和功率损耗。
大多数 DC/DC 转换器需要一个软启动电路来限制启动时的浪涌电流。尽管具有上电复位 (POR) 功能的系统需要平滑软启动,但对于初级侧带有控制器且占空比或电流有限的隔离式转换器来说,这很困难。
如果实习医生看到他从未在医学手册中读过的症状,他会诊断什么?集成电路 (IC) 验证工程师在其职业生涯的早期可以提出类似的问题。事实上,就像医生一样,一名验证工程师被指派评估 IC 的“健康状况”并做出正确的“诊断”,这有时需要结合实际经验对设备“解剖结构”有深入的了解。
Fly-Buck 转换器是生成低功率隔离输出、双极 (+/-) 输出和多输出轨的常用拓扑结构。Fly-Buck 拓扑在电信、PoE、定制 PoE、工业和汽车应用中很常见。最常用的 Fly-Buck 拓扑对非隔离输出使用降压配置。这种配置如图 1 所示。