开关稳压器经典应用案例汇总

XJzy · 发表于 2015-11-20 22:26:36

[导读] 开关稳压器使用输出级，重复切换“开”和“关”状态，与能量存贮部件（电容器和感应器）一起产生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。在固定频率的稳压器中，通过调节一个周期内的高低电平的时间占空比来实现对输出电压的控制，假设设定高电平时接通，此时对能量存储元件充电，使电容的电压升高，输出电压就是电容的电压也就增大了，反之同理。这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式稳压器中，开关脉冲的宽度和频率保持恒定，但是，输出开关的的“开”或“关”由反馈控制。
　开关稳压器使用输出级，重复切换“开”和“关”状态，与能量存贮部件（电容器和感应器）一起产生输出电压。它的调整是通过根据输出电压的反馈样本来调整切换定时来实现的。在固定频率的稳压器中，通过调节一个周期内的高低电平的时间占空比来实现对输出电压的控制，假设设定高电平时接通，此时对能量存储元件充电，使电容的电压升高，输出电压就是电容的电压也就增大了，反之同理。这就是所谓的 PWM 控制。在门控振荡器或脉冲模式稳压器中，开关脉冲的宽度和频率保持恒定，但是，输出开关的的“开”或“关”由反馈控制。
　　本文为大家介绍开关稳压器与线稳压器的不同以及开关稳压器的一些应用案例。
　　面向CCD偏置电源应用的开关稳压器及其应用电路
　　电荷耦合器件（CCD）成的性能提升意味着成像器要消耗更高的电源功率，但是电源设计必须在不降低效率或增加尺寸的情况下提高电源功率。LT3487在不牺牲性能或功能的情况下简化并缩小了CCD偏置电源电路。LT3487的软起动和输出断开功能可确保输入电池不会遭遇电流尖峰或关断泄漏功耗，高电流输出能力甚至能满足对功率需求量很大的视频应用。
　　双通道单片式降压型开关稳压器应用电路
　　双通道1.6A降压型单片式稳压器简化了系统设计师的工作任务。它们免除了增设外部电源开关的需要，因而缩减了解决方案的外形尺寸和物料成本。它们的输出可低至0.8V，从而满足了最新型DSP的需求。集成双输出信道减少了组件数目，而两个通道的反相开关操作则最大限度地提升了效率，并降低了输入电流纹波和 EMI。
　　一种适合于开关稳压器的新颖电流检测方法
　　本文提出了一种开关稳压器电流检测的新方法，通过检测DCM模式下同步管栅极驱动信号，实现对输出负载电流的检测，从而得出芯片从PWM模式向LDO模式的切换。由此解决了通过检测电感平均电流而使的电路实现的困难。经过HSpice仿真验证，其仅消耗5μA的静态电流。该种检测方法主要适用于需要对开关稳压器的DCM模式下负载电流进行检测的场合。
　　基于开关稳压器的汽车导航系统电源设计
　　现代汽车不断增加越来越复杂的电子系统。随着这些系统中的组件数增多，任何实际的散热系统都太大，无法轻易容纳到电子系统中，在低输出电压和甚至高于几百毫安的中等电流时，简单地用线性稳压器产生这些系统电压不再有实际意义。因此由于热量限制，开关稳压器一直在不断地取代线性稳压器。开关的好处包括效率提高和占板面积减小，与额外的复杂性和 EMI 问题相比，还是利大于弊的。
　　DC-DC开关稳压器--在DSP系统中延长电池寿命
　　电池寿命在手持式产品中是非常重要的指标，产品成功与否与供电系统的效率直接相关。此类系统中的一个关键部件是降压式DC-DC开关稳压器，本文将讨论的架构具有优良的稳压性能以及高效率和快速响应的优点，该方法产生了更加平滑的变换。能够驱动电阻负载的任何控制电压均可用于该方案，可以适用于任何输出电压组合和输出负载电流。因此，根据需要调整内核电压，便可以降低 DSP的功耗。
　　开关稳压器设计的PCB布局布线
　　电路板布局布线不当引起的大多数问题，都可以归结为未控制交流电流走线尽可能短并且紧凑。了解本文所述电路板布局布线准则背后的理由并严格遵守，将能够把开关模式电源的任何PCB相关问题降到最小。
　　线性稳压器与开关稳压器的对比分析
　　线性直流稳压器优点是稳定性高，纹波小，可靠性高，易做成多路输出连续可调的电源。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。开关型稳压器是直接整流，获得高压直流，由高频震荡器控制开关管的通断的时间比例来调整输出电压。电路小巧轻便。开关型稳压器可以在较大的电压范围正常工作。
　　一款四象限 DC/DC 开关稳压器的实现
　　本文给出一种新的DC/DC开关架构，该架构能够实现真正的4象限工作，这意味着，输出电压可以为正或负，电流也可以在两个方向上流动。此外，这种新架构产生的输出电压能够从一种极性向另一种极性、穿过地电位平滑转换，而且这种转换模式不产生任何非线性问题。