一、简介
设计开关稳压器是一件非常头疼的工作!必须考虑到降压、升压、回馈、SEPIC等多种电路结构.首先,必须依据脉宽调制(PWM)、磁滞、脉冲频率调制(PFM)、电流模式、电压模式等来确定控制方法.一旦控制方法确定了,就必须选择控制器集成电路.然後,就要选择MOSFET等电源开关,计算它们的功耗,设计栅驱动电路.还必须计算电感和电容,再根据饱和电流,rms纹波电流有效值、DCR、ESR、实际尺寸等选择元件.然而,当你认为已经完成了,回路补偿问题又露面了!电路稳定吗?我怎样确保它的稳定性?控制器IC内部电路的波特图呢?我的负载对稳定性有怎样的影响?短路保护或电流极限又怎麽样呢?
正当你自认为已经完成了设计,PCB布局的设计者又询问你对FETs、电感、回路补偿元件、接地安排等PCB布局的要求.他告诉你选择的电感和输出电容太大了,超过了为电源留的空间,他想在IC控制芯片2英寸处放置FETs.那麽,电流检测电阻的开尔文连接是什麽?热设计怎麽样呢?散热器(heatsink)在哪里?你知道过孔实际是电感吗?
图1. 使用Intersil集成FET直流/直流转换器的典型降压稳压器
设计开关稳压器的确是一件非常头疼的工作!更困难的是大多数嵌入式开关电源是由数字硬件工程师设计的,而不是模拟或电源工程师.
本文目的就是展示,Intersil的集成FET直流/直流转换器如何使你更加容易地设计出一个嵌入式降压直流/直流转换器.稳压器芯片包含了许多很难的设计考虑,如FETs、电流检测元件、回路补偿、电流极限和过热保护.通过使用固定的电感和电容值,可以避免这些选择过程.FETs在内部,因此它们的特性和内部连接专为设计进行了优化.高达1.5MHz的开关频率允许使用非常小的电感和电容.最後,大多数Intersil的集成FET直流/直流转换器还有评估板和推荐的PCB布局.
本文介绍简单的测试电路来快速评估回路稳定性,而不需要为波特图和相位裕度测量头疼.使用示波器测量输出噪声的校正技术将通过示波器照片展示出来,从而区分好的和不好的探测技术.为了尽量减小给多个电源排序的难度,本文将给出一个跟踪普通锯齿波(ramp)电路输出电压的简单电路.
二、Intersil集成FET直流/直流转换器的特色和优点
图1是使用Intersil集成FET直流/直流转换器的典型降压稳压器的简化示意图.
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