关于开关电源的总结--转

barry

广东安规检测
有限公司提供：

小型摆管淋雨试验机

IPX5X6X7喷水试验机

1000L恒温恒湿箱

各种试验指现货

可程式恒温恒湿试验箱

水平垂直燃烧机

自动卷线器试验机

耐划痕试验机

各种灯头量规现货

灼热丝试验机现货

GB1002插头量规

IPX1-X7淋雨现货

IEC61347/UL935镇流器热试验箱

灯具防风罩

IK冲击试验机

UL498插头插座量规

VDE0620插头插座量规

稳定性试验台

家电温升测试角

针焰试验机现货

热电偶焊机现货

家电125mm试验指

E12灯头量规

无绳壶无绳电熨斗插拔寿命试验机

IEC60335试验指甲

关于开关电源的总结--转
5 a$ f& y. f! s( ^8 K6 T% i8 i
& Q  P1 L0 R  ?) [' O关于开关电源，其实没有什么好写的，或者说，已经有很多专门写开关电源的书，三言两语也说不出什么来。但是以前有人问过我一些问题，现在想起来，总结下。
5 K3 T( U( ?& [  X5 d/ _  
% o+ ~# w+ v9 v8 {: L5 s) F9 Z  1，开关电源的占空比
! ]8 |. G, t! S) A( q% m# i' l  初学者总是不明白占空比跟输入电压输出电压的关系。以buck型为例，因为Vout=D*Vin，所以会有人考虑怎么根据输入电压和输出电压改变占空比。这个问题让我很难回答。
  占空比是变化的，但不是根据输出电压和输入电压变化的。开关电源芯片和线性稳压芯片一样，都是根据反馈来稳定输出的。芯片的DATASHEET上会有计算输出电压的公式，只要根据公式得到分压电阻值就可以，不必考虑内部是如何调整占空比的。
8 p1 p+ P" [9 Q  Q$ G; G$ U' `0 K8 M3 `  设计人员需要注意的是，占空比的范围。不是所有的芯片都能达到100%，大多数只能到90%多，甚至更低。所以需要根据输入电压的范围和输出电压，计算出需要的占空比是不是在芯片工作范围内。

+ @1 a, u" Z( s. \. M3 \! M* c  2，开关电源的结构
, A6 d. R+ ?) ?0 s' O- }  T4 ^  很多。
  降压(buck)型，输出电压低于输入电压，最常见的一种结构；
/ J& {: t' t6 A  升压型，输出电压高于输入电压；
  极性反转，一般是输入正电压，输出负电压；
. e  ]) H6 A! o3 _/ Y/ _0 x; q  汽车电子中常见上述三种，如果是要求输入电压变化范围较大，有时高于输出电压，有时低于输出电压，可以先升压再降压，也可以用SEPIC型结构。
' q7 J1 [9 ]' Q1 E* r& C$ r  具体各种类型的计算可以参考一些芯片资料。凌特公司的芯片资料，原理简单，计算公式列得详细，中文化做的也不错，推荐电路也很多；国半公司也可以，芯片资料上可能不太详细，但是Application Notes里原理介绍很多，还有他们的模拟技术大学，可惜没有中文版。
  推荐几个：
' M# t. _8 d% X- I4 |  凌特：LTC1772 SOT-23 封装恒定频率电流模式降压型 DCDC 控制器
4 I4 R) }0 P6 v4 y# \  凌特：LTC1871 宽输入范围，无需检测电阻电流模式升压，反激和SEPIC控制器
  国半模拟技术大学，开关电源（英文）：
  http://www.national.com/AU/design/1,4678,2_0_,00.html
! ]% }4 l) F2 m% E  国半Application Notes：AN1484 Design a SEPIC Converter
0 d) E( e0 T7 ]& \
4 a/ q7 ?" ?$ c7 ^2 H: D: Q& S  3，同步整流
2 O( `# Q' H* c+ L6 s  buck型开关电流有一个续流二极管，在这个二极管上并联一个MOS管。这个是同步整流用的。
) M6 V5 b$ d0 F0 }9 ^. S4 k# [# x, _  因为二极管导通时，即使是肖特基二极管，压降也有大概0.3V，在效率要求很高的场合，这是不允许的，所以要进一步降低压降。这个方法就是，在需要二极管导通时，同时也将并联的MOS管导通，达到减小压降，减小损失的目的。
4 R# o# n, @- a+ T  为什么不去掉二极管？因为MOS管的导通需要时间，不可能做到与二极管完全同步。在完全导通前，MOS管两端压降更大。这个时候还是需要二极管续流的。
  顺便说一句，同步整流除了增加一个MOS管外，同步整流的控制器也比BUCK或者升压控制器贵很多，所以，成本优先的产品里慎重使用。
1 e0 i9 j- l3 C" _7 Y
  4，变压器。
0 y; m  v2 l7 U4 {  这个是正激，或者是反激变化器，SEPIC型有时也用。
7 X, j8 h/ J6 H$ N" D. W6 I( Q  最常用的buck或者升压型开关电源的优点是简单，缺点是只有一路输出。更多时候我们需要几路不同的输出，所以，这时候变压器就方便多了，多绕一组线圈就可以。
& p2 c' _8 n$ e$ i" t; q( D! ?( q% a  变压器的线圈绕法，磁芯的选择又是一门很深的学问，我也没有深入了解过，不多写了。
! C& T, m' h2 E/ r$ K: o; X( k

+ N7 G. C! Z  C  开关电源的设计，其实还是有很多搞头的。但是不管是什么电路，作为应用，只要了解到基本结构，以后不管怎么变化，都不会不清楚了。最基本的电路，只要设计，或者调试过几次，基本的原理也应该明白了。（当然，如果专门做研究，另当别论）.