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  • 硬件工程师常用的5V转3.3V的方法

    今天为大家分享19个5V转3.3V的多种方法。 1 使用LDO稳压器 标准三端线性稳压器的压差通常是 2.0-3.0V。要把 5V 可靠地转换为 3.3V,就不能使用它们。压差为几百个毫伏的低压降 (Low Dropout, LDO)稳压器,是此类应用的理想选择。图 1-1 是基本LDO 系统的框图,标注了相应的电流。 从图中可以看出, LDO 由四个主要部分组成: 3.3V输出的 VOH 大于 5V 输入的 VIH 3.3V输出的 VOL 小于 5V 输入的 VIL 能够使用这种方法的例子之一是将 3.3V LVCMOS输出连接到 5V TTL 输入。从表 4-1 中所给出的值可以清楚地看到上述要求均满足。 3.3V LVCMOS 的 VOH (3.0V)大于5V TTL 的VIH (2.0V) 3.3V LVCMOS 的 VOL (0.5V)小于 5V TTL 的VIL (0.8V)。 如果这两个要求得不到满足,连接两个部分时就需要额外的电路。可能的解决方案请参阅技巧 6、7、 8 和 13。 6 使用MOSFET转换器 如果 5V 输入的 VIH 比 3.3V CMOS 器件的 VOH 要高,则驱动任何这样的 5V 输入就需要额外的电路。图 6-1 所示为低成本的双元件解决方案。 在选择 R1 的阻值时,需要考虑两个参数,即:输入的开关速度和 R1 上的电流消耗。当把输入从 0切换到 1 时,需要计入因 R1 形成的 RC 时间常数而导致的输入上升时间、 5V 输入的输入容抗以及电路板上任何的杂散电容。输入开关速度可通过下式计算: 由于输入容抗和电路板上的杂散电容是固定的,提高输入开关速度的惟一途径是降低 R1 的阻值。而降低 R1 阻值以获取更短的开关时间,却是以增大5V 输入为低电平时的电流消耗为代价的。通常,切换到 0 要比切换到 1 的速度快得多,因为 N 沟道 MOSFET 的导通电阻要远小于 R1。另外,在选择 N 沟道 FET 时,所选 FET 的VGS 应低于3.3V 输出的 VOH。 7 使用二极管补偿 表 7-1 列出了 5V CMOS 的输入电压阈值、 3.3VLVTTL 和 LVCMOS 的输出驱动电压。 5V CMOS 输入的高、低输入电压阈值均比 3.3V 输出的阈值高约一伏。因此,即使来自 3.3V 系统的输出能够被补偿,留给噪声或元件容差的余地也很小或者没有。我们需要的是能够补偿输出并加大高低输出电压差的电路。 输出电压规范确定后,就已经假定:高输出驱动的是输出和地之间的负载,而低输出驱动的是 3.3V和输出之间的负载。如果高电压阈值的负载实际上是在输出和 3.3V 之间的话,那么输出电压实际上要高得多,因为拉高输出的机制是负载电阻,而不是输出三极管。 如果我们设计一个二极管补偿电路 (见图 7-1),二极管 D1 的正向电压 (典型值 0.7V)将会使输出低电压上升,在 5V CMOS 输入得到 1.1V 至1.2V 的低电压。它安全地处于 5V CMOS 输入的低输入电压阈值之下。输出高电压由上拉电阻和连至3.3V 电源的二极管 D2 确定。这使得输出高电压大约比 3.3V 电源高 0.7V,也就是 4.0 到 4.1V,很安全地在 5V CMOS 输入阈值 (3.5V)之上。 注:为了使电路工作正常,上拉电阻必须显著小于 5V CMOS 输入的输入电阻,从而避免由于输入端电阻分压器效应而导致的输出电压下降。上拉电阻还必须足够大,从而确保加载在 3.3V 输出上的电流在器件规范之内。 8 使用电压比较器 比较器的基本工作如下: 杂散电容 = 30 pF 负载电容 = 5 pF 从 0.3V 至 3V 的最大上升时间 ≤ 1 μs 外加源电压 Vs = 5V 13 电平转换器 尽管电平转换可以分立地进行,但通常使用集成解决方案较受欢迎。电平转换器的使用范围比较广泛:有单向和双向配置、不同的电压转换和不同的速度,供用户选择最佳的解决方案。 器件之间的板级通讯 (例如, MCU 至外设)通过 SPI 或 I2C™ 来进行,这是最常见的。对于SPI,使用单向电平转换器比较合适;对于 I2C,就需要使用双向解决方案。下面的图 13-1 显示了这两种解决方案。 ▶ 模拟 3.3V 至 5V 接口的最后一项挑战是如何转换模拟信号,使之跨越电源障碍。低电平信号可能不需要外部电路,但在 3.3V 与 5V 之间传送信号的系统则会受到电源变化的影响。例如,在 3.3V 系统中,ADC转换1V峰值的模拟信号,其分辨率要比5V系统中 ADC 转换的高,这是因为在 3.3V ADC 中,ADC 量程中更多的部分用于转换。但另一方面,3.3V 系统中相对较高的信号幅值,与系统较低的共模电压限制可能会发生冲突。 因此,为了补偿上述差异,可能需要某种接口电路。本节将讨论接口电路,以帮助缓和信号在不同电源之间转换的问题。 14 模拟增益模块 从 3.3V 电源连接至 5V 时,需要提升模拟电压。33 kΩ 和 17kΩ 电阻设定了运放的增益,从而在两端均使用满量程。11 kΩ 电阻限制了流回 3.3V 电路的电流。 15 模拟补偿模块 该模块用于补偿 3.3V 转换到 5V 的模拟电压。下面是将 3.3V 电源供电的模拟电压转换为由 5V电源供电。右上方的 147 kΩ、 30.1 kΩ 电阻以及+5V 电源,等效于串联了 25 kΩ 电阻的 0.85V 电压源。 这个等效的 25 kΩ 电阻、三个 25 kΩ 电阻以及运放构成了增益为 1 V/V 的差动放大器。0.85V等效电压源将出现在输入端的任何信号向上平移相同的幅度;以 3.3V/2 = 1.65V 为中心的信号将同时以 5.0V/2 = 2.50V 为中心。左上方的电阻限制了来自 5V 电路的电流。 16 有源模拟衰减器 此技巧使用运算放大器衰减从 5V 至 3.3V 系统的信号幅值。 要将 5V 模拟信号转换为 3.3V 模拟信号,最简单的方法是使用 R1:R2 比值为 1.7:3.3 的电阻分压器。 然而,这种方法存在一些问题:

    时间:2021-03-31 关键词: 稳压器

  • 优化电源测量设置

    优化电源测量设置

    问: 如何确保尽可能高效地测试开关稳压器? 答: 电路设计人员在决定使用某个特定电源之前,首先会对它进行仔细测试。开关稳压器IC的数据手册提供了整个电源在实际应用中如何运行,以及如何通过实验室测试来获得相应特性的有价值信息。电路仿真(例如LTspice®)很有用,可以帮助优化电路。但是,仿真并不能代替硬件测试。就此而言,寄生参数要么难以估计,要么难以仿真。 因此,电源要在实验室中进行彻底测试。用于测试的可以是内部开发的原型,大多数情况下则是使用相应电源IC制造商的现有评估板。 图1.用于电源运行的连接 连接测试电路时,应考虑若干事项。图1所示为测试设置的原理图。被测电路的输入侧必须连接到电源,输出侧连接到负载。这听起来微不足道,但有一些重要细节必须注意。 尽可能减小线路电感 图1是用于评估电源转换器的设置原理图。我们要测试的是电源电路的行为,而不是测试板与实验室电源之间或与输出端负载之间的连接线路的影响。为降低这些连接线路的影响,应采取两项重要措施。第一,连接线路应尽可能短,短线路的电感值比长线路低。第二,尽量缩小电流路径面积可进一步降低寄生电感。为实现目标,一个显而易见的办法是使用绞合线。这使得电流路径面积仅取决于线路长度和绞合线外皮的厚度。图2显示了测试电压转换器的连接,其使用绞合连接线来降低线路寄生电感。 图2.使用短绞合线的实用操作设置 在基于开关稳压器的电源中,输入侧和输出侧均有交流电。根据电路拓扑结构,输入侧可能出现脉冲电流,例如在降压转换器(降压控制器)中就会如此。启动行为以及负载跳变也需要测试。在这些工作条件下,测试设置中的连接线路也承载交流电。 输入端增加本地储能器件 如果要测试电源对负载瞬变的响应速度有多快,则被测设计必须提供足够多的能量。被测设计输入侧的能量来源不应是限制因素。为确保不出现这种情况,建议在电源输入端放置一个较大容值的电容,如图1中的绿色部分所示。它确保负载瞬变测试可以正确执行。 但是,必须确保电源的后续使用受到非常明确的条件限制。对输入端储能器件的影响必须有很好的了解,以便可以正确选定电源输入电容的大小。 还必须考虑图1中大电容的另一个方面。如果需要在电源输入端施加电压瞬变以测试相应的行为,则此电容会大大减慢被测电路经受的电压瞬变。因此,对于这些测试,应移除该电容。 总之,与电源设计相关的任务看似简单,但有很多事情必须考虑,例如将电路连接到实验室工作台。被测电路的电源线以及远离被测电路的电源线需要作为交流电路处理,因此,这些电缆必须很短并绞合,以减小这些连接电缆的寄生电感。对电路设计人员而言,这并不是多余的工作,这样做会使测试结果接近我们测试的初衷。如果测试设置的影响得以降低,其余结果将更有价值。随着时间推移,经验丰富的电源工程师已开发出优化电路评估的方法。如果遵循本文中的所有提示,就能顺利地完成评估。

    时间:2021-03-22 关键词: 电源 开关稳压器 稳压器

  • 你知道现在的变压器和稳压器的不同点有哪些吗?

    你知道现在的变压器和稳压器的不同点有哪些吗?

    在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的变压器和稳压器,那么接下来让小编带领大家一起学习变压器和稳压器。 变压器(Transformer)是一种利用电磁感应原理来改变交流电压的设备。 主要组件是初级线圈,次级线圈和铁芯(磁芯)。 主要功能有:电压变换,电流变换,阻抗变换,隔离,稳压(磁饱和变压器)等。按用途可分为:电力变压器和特种变压器(电炉变压器,整流变压器, 工频测试变压器,调压器,采矿变压器,音频变压器,中频变压器,高频变压器,冲击变压器,仪表变压器,电子变压器,电抗器,变压器等)。 变压器按照结构可分为两大类:隔离变压器和自耦变压器。a.什么是隔离变压器 隔离变压器原理是指输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离的变压器。b.什么是自耦变压器: 自耦变压器是指它的绕组是初级和次级在同一调绕组上的变压器。 变压器是一种可转换交流电压,电流和阻抗的设备。当交流电流通过初级线圈时,在铁芯(或磁芯)中会产生交流磁通,从而在次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成。线圈具有两个或多个绕组。连接到电源的绕组称为一次绕组,其余的绕组称为二次绕组。在发电机中,无论线圈是通过磁场运动还是磁场通过固定线圈,都会在线圈中感应出电势。在这两种情况下,磁通量的值均保持不变,但与线圈相交的磁通量却不同。变化,这是相互感应的原则。变压器是一种利用电磁互感来变换电压,电流和阻抗的设备。 电力变压器是发电厂和变电站的主要设备之一。变压器的作用是多方面的,不仅可以增加向电能消耗区域发送电能的电压,而且可以将电压减小到各个级别使用的电压,从而满足电力需求。简而言之,升压和降压都必须由变压器完成。在电力系统中传输电能的过程中,不可避免会损失电压和功率两部分。当输送相同的功率时,电压损耗与电压成反比,功率损耗与电压的平方成反比。变压器用于增加电压,降低了输电损耗。 稳压器由稳压电路,控制电路和伺服电动机组成。当输入电压或负载发生变化时,控制电路会进行采样,比较和放大,然后驱动伺服电机旋转以改变电压调节器碳刷的位置。通过自动调节线圈的匝数比,可以保持输出电压稳定。大容量稳压器还按照电压补偿原理工作。当市电电压波动时,可以将电压稳定到一定的电压值,然后将其作为稳定的电压输出以供设备使用。不管输入电压的波动如何,调节器的输出电压值均保持在稳定范围内。 随着社会的飞速发展,电气设备日益增多。然而,输配电设施的老化和滞后发展,以及不良的设计和不足的电源,导致最终用户的电压过低,而最终用户经常具有高电压。对于电气设备,特别是高科技和高电压有严格的要求。精密设备就像一颗不合时宜的炸弹。作为公共电网,市电系统连接到成千上万的各种负载。一些较大的电感,电容,开关电源和其他负载不仅会从电网获取电力,还会对电网本身造成损害。影响并恶化电网或本地电网的供电质量,导致电源电压波形失真或频率漂移。此外,意外的自然和人为事故,例如过高的负载电压,地震,雷击,输变电系统的开路或短路,将危害正常的电源供应,并影响负载的正常运行。 。 稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备,其作用是将波动较大和达不到电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内,使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。相信通过阅读上面的内容,大家对变压器和稳压器有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

    时间:2021-03-04 关键词: 电压 变压器 稳压器

  • 开工大吉!送您开关稳压器测试小技巧,新年必备新技能哦~

    电路设计人员在决定使用某个特定电源之前,首先会对它进行仔细测试。开关稳压器 IC 的数据手册提供了整个电源在实际应用中如何运行,以及如何通过实验室测试来获得相应特性的有价值信息。 电路仿真(例如LTspice®)很有用,可以帮助优化电路。但是,仿真并不能代替硬件测试。就此而言,寄生参数要么难以估计,要么难以仿真。因此,电源要在实验室中进行彻底测试。用于测试的可以是内部开发的原型,大多数情况下则是使用相应电源 IC 制造商的现有评估板。 图1. 用于电源运行的连接。 连接测试电路时,应考虑若干事项。图1所示为测试设置的原理图。被测电路的输入侧必须连接到电源,输出侧连接到负载。这听起来微不足道,但有一些重要细节必须注意。 尽可能减小线路电感 图1是用于评估电源转换器的设置原理图。我们要测试的是电源电路的行为,而不是测试板与实验室电源之间或与输出端负载之间的连接线路的影响。为降低这些连接线路的影响,应采取两项重要措施。 连接线路应尽可能短,短线路的电感值比长线路低。 尽量缩小电流路径面积可进一步降低寄生电感。 为实现目标,一个显而易见的办法是使用绞合线。这使得电流路径面积仅取决于线路长度和绞合线外皮的厚度。图2显示了测试电压转换器的连接,其使用绞合连接线来降低线路寄生电感。 图2. 使用短绞合线的实用操作设置。 在基于开关稳压器的电源中,输入侧和输出侧均有交流电。根据电路拓扑结构,输入侧可能出现脉冲电流,例如在降压转换器(降压控制器)中就会如此。启动行为以及负载跳变也需要测试。在这些工作条件下,测试设置中的连接线路也承载交流电。 输入端增加本地储能器件 如果要测试电源对负载瞬变的响应速度有多快,则被测设计必须提供足够多的能量。被测设计输入侧的能量来源不应是限制因素。为确保不出现这种情况,建议在电源输入端放置一个较大容值的电容,如图1中的绿色部分所示。它确保负载瞬变测试可以正确执行。 但是,必须确保电源的后续使用受到非常明确的条件限制。对输入端储能器件的影响必须有很好的了解,以便可以正确选定电源输入电容的大小。 还必须考虑图1中大电容的另一个方面。如果需要在电源输入端施加电压瞬变以测试相应的行为,则此电容会大大减慢被测电路经受的电压瞬变。因此,对于这些测试,应移除该电容。 总之,与电源设计相关的任务看似简单,但有很多事情必须考虑,例如将电路连接到实验室工作台。被测电路的电源线以及远离被测电路的电源线需要作为交流电路处理,因此,这些电缆必须很短并绞合,以减小这些连接电缆的寄生电感。对电路设计人员而言,这并不是多余的工作,这样做会使测试结果接近我们测试的初衷。如果测试设置的影响得以降低,其余结果将更有价值。随着时间推移,经验丰富的电源工程师已开发出优化电路评估的方法。如果遵循本文中的所有提示,就能顺利地完成评估。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2021-02-24 关键词: 仿真 开关稳压器 稳压器

  • LT8637超低噪声稳压器,引脚功能讲解超级详细!

    LT8637超低噪声稳压器,引脚功能讲解超级详细!

    以下内容中,小编将对ADI LT8637超低噪声稳压器的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对这款稳压器的了解,和小编一起来看看吧。 一、LT8637超低噪声稳压器概述 LT8637同步降压型稳压器具有Silent Switcher架构,旨在将EMI辐射降至最低,同时在高开关频率下提供高效率。 峰值电流模式控制的最小导通时间为30ns,即使在高开关频率下,也可以实现高降压比。 LT8637具有外部补偿,以实现电流共享和在高开关频率时的快速瞬态响应。 CLKOUT引脚使其他稳压器与LT8637同步。 突发模式操作可实现超低的待机电流消耗,强制连续模式可以控制整个输出负载范围内的频率谐波,或者扩频操作可以进一步降低EMI辐射。 可通过TR / SS引脚访问软启动和跟踪功能,并且可以使用EN / UV引脚设置准确的输入电压UVLO阈值。 二、LT8637超低噪声稳压器引脚功能 1. PG(引脚1) PG引脚是内部比较器的漏极开路输出。 PG保持低电平,直到FB引脚在最终调节电压的±8%以内,并且没有故障情况。当EN / UV低于1V,INTVCC下降太低,VIN太低或热关断时,PG也被拉低。 当VIN高于3.4V时,PG有效。 2. BIAS(引脚2) 当BIAS连接到高于3.1V的电压时,内部稳压器将从BIAS而非VIN汲取电流。 对于3.3V至25V的输出电压,该引脚应连接至VOUT。 如果该引脚连接至VOUT以外的电源,请在该引脚上使用一个1pF本地旁路电容器。 如果没有电源,请连接至GND。 但是,特别是对于高输入或高频应用,BIAS应连接至输出或3.3V或更高的外部电源。 3. INTVCC(引脚3) 内部3.4V稳压器旁路引脚。 内部电源驱动器和控制电路由该电压供电。 INTVCC的最大输出电流为20mA。 不要用外部电路将INTVCC引脚加载。 如果BIAS> 3.1V,则将由BIAS提供INTVCC电流,否则将从VIN汲取电流。当BIAS在3.0V至3.6V之间时,INTVCC上的电压将在2.8V至3.4V之间变化。从该引脚到靠近IC的地之间放置一个至少1µF的低ESR陶瓷电容器。 4. GND(引脚4,13,裸焊盘引脚21):接地 将输入电容器的负极端子尽可能靠近GND引脚放置。 裸露的焊盘应焊接到PCB上,以获得良好的热性能。 如果由于制造限制而有必要,可将引脚21断开,但是热性能会下降。 5. NC(引脚5、12):无连接 该引脚未连接至内部电路,可以连接至PCB上的任何位置,通常接地。 6. VIN(引脚6、11) VIN引脚为LT8636 / LT8637内部电路和内部顶部电源开关提供电流。 LT8636 / LT8637需要使用多个VIN旁路电容器。 应将两个小的1pF电容器放置在尽可能靠近LT8636 / LT8637的位置,在器件的每一侧(CIN1,CIN2)各放置一个电容器。 应在CIN1或CIN2附近放置第三个较大电容,电容值应大于等于2.2µF。 7. ST(引脚7) 该引脚用于向顶侧电源开关提供高于输入电压的驱动电压。 放置一个0.1pF升压电容器,使其尽可能靠近IC。 8. SW(引脚8–10) SW引脚是内部电源开关的输出。 将这些引脚绑在一起,然后将其连接至电感器。该节点应在PCB上保持较小尺寸,以实现良好的性能和较低的EMI。 9. EN / UV(引脚14) 当该引脚为低电平时,LT8636 / LT8637被关闭,而当该引脚为高电平时,其被激活。迟滞阈值电压上升1.00V,下降0.96V。 如果不使用关断功能,则与VIN绑在一起。 VIN的外部电阻分压器可用于编程VIN阈值,低于该阈值LT8636 / LT8637将关断。 10. SYNC / MODE(引脚15) 对于LT8636 / LT8637,该引脚编程四种不同的工作模式:1)突发模式工作。在低输出负载下将该引脚接地,以便在突发模式下工作—这将导致超低静态电流。 2)强制连续模式(FCM)。 该模式可在较宽的负载范围内提供快速的瞬态响应和全频率工作。将该引脚悬空以用于FCM。悬空时,引脚泄漏电流应小于1µA。3)扩频模式。将此引脚连接至INTVCC(〜3.4V)或3V至4V的外部电源,以强制连续模式进行扩频调制。4)同步模式。用时钟源驱动该引脚以与外部频率同步。在同步期间,零件将以强制连续模式运行。 以上就是小编这次想要和大家分享的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。

    时间:2021-02-10 关键词: 引脚 LT8637 稳压器

  • 空载的情况下,稳压器能稳定工作吗?

    热门推荐

    时间:2020-12-22 关键词: 电源设计 稳压器

  • 空载的情况下,稳压器能稳定工作吗?

    一些老式的功率器件要求具有最小的负载以保证稳定性,因为其中一个必须得到补偿的电极受有效负载电阻的影响。例如,图 A 显示,LM1117 至少需要 1.7 mA 的负载电流(最大 5 mA)。 图 A. LM1117 最小负载电流规格。 大多数新型器件均能在无负载的情况下工作,对于这一规则,极少有例外情况。一些设计技术使得 LDO 在使用任何输出电容(尤其是低 ESR 电容)的情况下都能保持稳定状态,它们也用于保障器件在无负载情况下的稳定性。对于少数需要负载的现代器件,这一限制一般是通过旁路元件的漏电流造成的,而不是稳定性原因造成的。那么,您如何辨别呢?请参阅数据手册。如果器件需要最小负载,数据手册必定会提供一些信息。 ADP1740 和其他低电压、高电流 LDO 都属于这一类。在最糟糕的情况下,集成电源开关产生的漏电流大约是 100 µA (85°C) 和 500 µA (125°C)。在无负载的情况下,漏电流会对输出电容充电,直到开关的 VDS 低到足以将漏电流减小至可以忽略不计的水平,同时增加空载输出电压。数据手册指出,至少需要 500 µA 的负载,因此,如果器件要在高温下工作,则建议使用仿真负载。该负载小于设备的额定值 2 A。图 B 显示了 ADP1740 数据手册中列出的最小负载电流规格。 图 B. ADP1740 最小负载电流规格 如果数据手册中未明确指出最小负载,该怎么办?在大多数情况下,是不需要最小负载的。虽然听起来可能不太令人信服,但是,如果需要最小负载,数据手册中肯定会提供此类信息。然而,困惑往往随之而来,因为数据手册中通常使用图表来显示某个工作范围的规格。大多数这些图表采用对数形式,这使得它们可以显示数十年的负载范围,但是,对数刻度不能变为零。 图C显示了 ADM7160 在 10 µA 到 200 mA 范围内的输出电压以及接地电流和负载电流。其他图表,例如接地电流与输入电压,显示了多个负载电流时的测量结果,但并未显示电流为零时的数据。 图 C. ADM7160 输出电压以及接地电流和负载电流。 此外,PSRR、电源电压调整率、负载调整、噪声等参数指定了某个不包括零的负载电流范围,如图 D 所示。但是,这绝不意味着需要最小负载。 图 D. ADM7160 负载调整。 您如果使用具有省电模式 (PSM) 的开关稳压器,则往往会担心稳压器在轻负载时的工作情况,因为 PSM 会减少工作频率、跳脉、提供脉冲群或出现这些情况的某种组合。在轻负载的情况下,PSM 会减少功耗,提高效率。其缺点在于输出纹波会显著增加,但是,器件仍可保持稳定状态,并且可以在空载时轻松工作。 如图 E 中所示,当负载在 800 mA 与 1 mA 之间切换时,ADP2370 高电压、低静态电流降压稳压器因 PSM 工作产生了更多的纹波。测试是在 1 mA 时完成的这一事实并不代表 1 mA 就是最小负载。 图 E. 省电模式下的 ADP2370 负载瞬态。 图 F 显示了随负载电流变化的纹波电压。在该例中,图中所示的纹波电压一直降到零,表明负载可以为零,并且空载时的噪声不会比电流为 1 mA 或 10 mA 时的噪声更糟糕。 图 F. ADP2370 输出纹波与负载电流。 结论 大多数现代稳压器均能在零负载电流的情况下稳定地工作,若存有疑问,可参考数据手册。尽管如此,仍要注意。对数图表无法归零,且测试并非总是在零负载电流的情况下进行,因此,尽管未显示空载数据,您也不应推断出稳压器无法在空载情况下正常工作。使用开关稳压器时,在省电模式下出现纹波是正常的,并非意味着不稳定。  ADM7160 PSRR性能:54 dB (100 kHz) 独立于VLOUT的超低噪声 3 μV rms(0.1 Hz至10 Hz) 9.5 μV rms(0.1 Hz至100 kHz) 9 µV rms(10Hz至100KHz) 17 µV rms(10Hz至1MHz) 低压差: 150 mV(200 mA负载) 最大输出电流:200 mA 输入电压范围:2.2 V至5.5 V 低静态电流、低关断电流 初始精度:±1% 在整个线路、负载与温度范围内的精度:−2.5%/+1.5% 5引脚TSOT封装和 6引脚LFCSP封装

    时间:2020-12-13 关键词: 电压 稳压器

  • 使用标准稳压器产生极低电压

    使用标准稳压器产生极低电压

    问题: 有什么好的解决方案可以产生只有几百毫伏的微型直流电源电压? 答案: 只需将一个干净的外加正电压连接至DC-DC转换器的反馈电阻即可。 在过去的几年里,由于微控制器、CPU、DSP等数字电路的几何结构尺寸不断缩小,电子元器件的电源电压一直持续下降。在测量领域也有一些需要低电源电压的应用。 多年以来,线性稳压器和开关稳压器一直采用约1.2 V的反馈电压。此电压由DC-DC转换器IC中的带隙电路产生,它确定了使用外部电阻分压器可以设置的最低电压。到目前为止,大多数现代稳压器IC都可以产生0.8 V、0.6 V甚至0.5 V的输出电压。内部基准电压源也按这种方式设计,所以能够获得更低的电压。图1所示为这种类型的开关稳压器 LTC3822,它以0.6 V的基准电压产生0.6 V的反馈电压。 图1.可产生0.6 V或更高低输出电压的LTC3822 DC-DC转换器 但是,如果需要低于0.6 V的电源电压,则需要对图1所示的电路进行调整,否则无法使用。 利用一些技巧,您也可以使开关或线性稳压器产生低于反馈电压的电压。可以通过使用图2所示的电路实现。将电阻分压器与一个外加的偏置正电压连接,用于调节输出电压。该电压可以由低压降稳压器(LDO)或基准电压源产生。这样,电阻分压器构成了一个电压分压器,电流IFB 的流动方向与图1中的常规情况相反。在图2中,电流从外部基准电压源经由电阻分压器流向输出电压。 公式1显示了IC的反馈电压(VFB)、所需的输出电压(VOUT)、外加正极直流偏置电压(VOFFSET),以及电阻分压器的电阻R1和R2之间关系。 对于电阻分压器的阻值选择,建议R1、R2的总和介于100 kΩ和500 kΩ之间。这使得偏置电流在功率效率方面足够低,但又高到可以防止过多的噪声耦合到敏感的反馈路径。 图2.对图1电路进行调整,可以产生低于0.6 V的输出电压 这一设计理念通常适用于产生低于开关稳压器或线性稳压器的额定最低电压的电压。但是,应注意几点:外加的基准电压源应在DC-DC转换器开启之前启动和运行。如果该辅助电压为0 V或具有高电阻,DC-DC转换器可能会产生过高的电压并损坏负载电路。 在最糟糕的情况下,即当开关稳压器尚未开启但辅助电压已经施加时,流经电阻分压器的电流IFB将为输出电容充电,使其电压高于设置电压。当负载具有极高阻抗时,就会发生这种情况。所以设置一个最小负载以避免这种情况可能是必要的。 电阻分压器的辅助电压(在图2中为1 V)精度会直接影响所产生的电源电压精度。因此,应使用特别干净的低纹波电压。 此外,并非所有电压转换器都适合进行此类操作。例如,DC-DC转换器中电流检测放大器的测量范围也许只能提供较高电压下的工作范围。还应该注意的是,在较高输入电压下产生极低电压,还需要低占空比。这里,选择一个具有较短最小导通时间的开关稳压器IC,并在低开关频率下工作可能是非常有帮助的。 图3.可以使用仿真工具(例如ADI的LTspice®)对电路实施初始测试 如果要以低于IC制造商指定的输出电压运行线性稳压器或开关稳压器,使用仿真工具(例如ADI的LTspice)进行初始检查是非常有用的。图3显示了一个LTC3822构成的电路,使用额外的电压源作为反馈路径的偏置。在这个电路中,产生一个200 mV输出电压。根据数据手册,LTC3822适用于产生最低0.6 V的输出电压。在电路中,辅助电压源(图3中的电压源V2)可以通过LDO稳压器或基准电压源实现。利用本文所述的技巧,对电路进行完全测试,甚至可能产生更低的输出电压。

    时间:2020-12-11 关键词: 电压 标准稳压器 稳压器

  • 最大限度降低Ćuk稳压器的辐射

    最大限度降低Ćuk稳压器的辐射

    Ćuk拓扑非常适合用于从正电源电压生成负输出电压。许多系统都需要负电源电压,以便读取某些传感器发出的信号。因此,可能需要为信号链提供(例如)+5 V和–5 V,或者甚至+15 V和–15 V电压。负电源电压也用于安全切换某些开关元件,例如碳化硅(SiC)。 Ćuk拓扑也称为2L反相拓扑,因为其电源路径中需要使用两个电感。图1为Ćuk拓扑的电路图。 图1.用于生成负电源电压的Ćuk拓扑原理图。 在选择合适的开关稳压器IC时,需要确保其中包含负电源电压反馈引脚,这非常重要。ADI公司拥有大量带有集成开关的单片开关稳压器IC,以及带有外部开关晶体管的控制器IC,均适合此类应用。 最重要的是,所需的两个电感分别代表成本和空间因素。但是,这两个组件也导致输入端和输出端的电源路径中产生电感。这可以防止在输入端和输出端产生快速开关电流。因此,Ćuk拓扑通常被视为特定的低噪声拓扑。当然,和其他开关稳压器一样,Ćuk拓扑也提供开关电流。在图1中,它们表现为热回路(蓝色)。热回路指的是一组具有快速di/dt瞬变的轨迹。为了最大限度降低开关电流产生的干扰,以及伴随的寄生电容,此回路占用的空间面积必须尽可能达到最小。 因此,在适合Ćuk拓扑的优化板布局中,续流二极管D、耦合电容C和开关S1必须彼此非常靠近。利用对应的IC引脚排列,例如LT8330,即可紧凑排列这些线路。图2所示为在实际的板布局中,开关电流(热回路)的电源路径所在的区域。 关键回路由外部二极管D、耦合电容C,以及LT8330开关稳压器IC中的GND和SW引脚之间的内部连接构成。热回路应尽量短小和紧凑。 图2.针对Ćuk拓扑优化的板布局。 图3所示为包含LT8330的电路示例,它在Ćuk拓扑中可以当做稳压器。一个重要的特性就是FBX引脚,这是一种特殊的FB引脚,可以处理负电源电压(根据Ćuk拓扑的要求)和正电源电压。如果LT8330用于升压或SEPIC拓扑中,则需要具备正反馈引脚极性。 图3.采用LT8330的Ćuk稳压器电路示例。 稳压器输入端和输出端的电感会影响稳压器产生的传导发射量。如果采用包含非常紧凑的热回路的优化板布局,则可以实现极低噪声的解决方案。这些特性使得Ćuk稳压器非常适合用于产生低噪声和负电源电压。

    时间:2020-11-23 关键词: 辐射 uk拓扑 稳压器

  • 如何才能产生只有几百毫伏的极低电压呢?这篇文章告诉你~

    时间:2020-11-18 关键词: 电压 稳压器

  • 搭载恒定导通时间(COT)引擎的全新集成式负载点(IPOL)稳压器

    搭载恒定导通时间(COT)引擎的全新集成式负载点(IPOL)稳压器

    人类社会的进步离不开社会上各行各业的努力,各种各样的电子产品的更新换代离不开我们的设计者的努力,其实很多人并不会去了解电子产品的组成,比如集成式负载点(IPOL)稳压器。 英飞凌科技股份公司(FSE: IFX / OTCQX: IFNNY)推出搭载恒定导通时间(COT)引擎的全新集成式负载点(IPOL)稳压器系列,其中包含IR3887M、IR3888M和IR3889M。该产品系列专为当今需要高效率和高密度的服务器、基站和电信(在85℃环境温度下运行)以及存储应用而设计。IR3887M是市面上尺寸最小的30 A器件。 结合英飞凌最新一代的FET技术与增强封装技术,它能以4 mm x 5 mm的小巧外形支持30 A电流水平所需的散热性能。 稳压器是使输出电压稳定的设备。稳压器具备稳压恒压、控制电路、及伺服电机等组成。当输入电压或负载变化时,控制电路进行取样、比较、放大,然后驱动伺服电机转动,使调压器碳刷的位置改变,通过自动调整线圈匝数比,从而保持输出电压的稳定。 OptiMOS™ IPOL产品系列配备稳定性增强的 COT引擎,支持全陶瓷电容设计,并且无需外部补偿。该产品系列支持4.3 V - 17 V的宽输入电压范围(有外部5 V供电的情况下可实现最低输入2 V),能够实现精准的输出电压(0.5%高精度参考电压)。这些稳压器在轻载工况下拥有很高的效率,并能通过四个可选限值实现内部过流保护(带温度补偿),从而支持使用更便宜、更小型的电感。 稳压器有什么作用,作用有三:1、对电压要求较高的精密仪器起到保护作用;2、标准较高的实验室(化验室)的实验设备(化验设备)j均配备稳压器,确保实验(化验)数据的精度等级(准确);3、医院、国防、工厂、学校、金融等部门关键设备均配备稳压器,确保设备运转的稳定性和安全性。等等总之各个行业的关键部门对自己的关键用电设备都应用稳压器。 它们能确保以较小的电路板尺寸和更少的零件数实现高开关频率(最高2 MHz),因此设计和布局被进一步简化。这些产品拥有标杆级效率,功率损耗低,且散热性能足以支持最高30 A的连续电流。客户还能受益于标杆级输出电压调节能力和增强的负载瞬态响应。 本文只能带领大家对集成式负载点(IPOL)稳压器有了初步的了解,对大家入门会有一定的帮助,同时需要不断总结,这样才能提高专业技能,也欢迎大家来讨论文章的一些知识点。

    时间:2020-11-17 关键词: 英飞凌 cot 稳压器

  • 隔离式稳压 270V-28V DC-DC 转换器 DCM5614解析

    隔离式稳压 270V-28V DC-DC 转换器 DCM5614解析

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的稳压 270V-28V DC-DC 转换器吗? Vicor 宣布推出隔离式稳压 270V-28V DC-DC 转换器 DCM5614,其采用 5.6 x 1.4 × 0.3 英寸 VIA™ 封装,额定输出功率为 1300W。DCM5614 重量仅 178g,提供无与伦比的功率密度,可达451W/in3 ,支持功率密度、重量和效率都至关重要的高级机载、舰载及无人机系统。 当今的DC-DC转换器应用分为不同类别:隔离式和非隔离式,升压和降压型或兼而有之的升降压型。市场也可提供具备特定功率水平和功能的模块,其中许多已成为一般“商用”部件。 DCM5614具有 96% 的效率,不仅可显著降低功耗,而且创新平面 VIA 封装散热良好,还可以实现多种散热策略以提升散热性能。此外,多个模块既可轻松并联,增加功率,也可便捷堆叠,提升输出电压。 最简单的非隔离式DC-DC转换器是一系列串联电阻器,但由于电压降会随着负载电流而变化,因此实际电路使用晶体管来降低电压,由反馈电路控制以保持该电压恒定。这是一种“线性”稳压器,通常采用三引脚TO-220封装供货。 这款纤薄的模块采用底盘或 PCB 安装封装,整合了一款 DC-DC 转换器、涌流保护以及可选模拟或数字通信技术。该 DCM 提供低噪声、快速瞬态响应、高效率和高功率密度。可选二次侧(或输出级) PMBus 兼容型遥测控制接口提供对 DCM 内部控制器配置、故障监控以及其它遥测功能的访问。 但问题是其中的电压只能降低而不能升高,并且器件本身也消耗大量功率,大小为输入和输出电压的差值乘以负载电流。解决上述问题的方案是“开关模式”稳压器,其晶体管完全开启或关闭,在两种情况下都消耗很少的功率,流经电感器和电容器后将电压脉冲传递到输出,之后脉冲被“平滑”回到DC,通过改变脉冲宽度来控制输出电压。 这款 DCM 模块利用 VIA 封装技术的热管理及功率优势,可通过上下两面极低的热阻抗提供高度灵活的机械安装选项。通过下游稳压器及 PoL 电流倍增器相结合,该 DCM 可帮助电源系统架构师实现具有优异性能指标而且总体成本很低的电源系统解决方案。 以上就是稳压 270V-28V DC-DC 转换器的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2020-11-17 关键词: vicor 电源系统 稳压器

  • 一种领先的电源管理IC系列-EP70xx解析

    一种领先的电源管理IC系列-EP70xx解析

    在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的电源管理IC吗? 集成式稳压器(IVR)的全球领导厂商Empower Semiconductor公司今天宣布推出EP70xx,这是一种领先的电源管理IC系列,它可凭借十多年来单体最大的负载点电源性能突破,能够为数据中心节省大量能源。 电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。主要负责识别CPU供电幅值,产生相应的短矩波,推动后级电路进行功率输出。 借助于这款革命性的产品平台EP70xx,Empower已经能够在单个5mm x 5mm微型封装中实现了三路输出DC / DC电源的完全集成,而无需任何外部组件,从而使电流密度提高了10倍,瞬态精度提高了3倍 ,动态电压缩放领先主要竞争对手1000倍。Empower Semiconductor首席执行官兼创始人Tim Phillips表示:“客户对我们能够改变游戏规则的技术及其对系统和数字IC的影响感到兴奋。密度、速度和效率的完美结合能够使设计师以开创性的方式利用我们的产品,从而实现突破性的系统性能。” 所有电子设备都有电源,但是不同的系统对电源的要求不同。为了发挥电子系统的最佳性能,需要选择最适合的电源管理方式。 Empower Semiconductor获得专利的数字可配置硬件平台能够使设计人员简化DC/DC转换器的采用。凭借单体集成的产品、无需使用外部组件、宽松的可编程性、广泛的电流和输出配置,电源设计人员可以在几乎所有设计和平台上应用EP70xx。由于在单个IC封装中集成了多个完整电源,可以消除或显著减轻组件变化和采购、同步性和稳定性等常见问题。 首先,电子设备的核心是半导体芯片。而为了提高电路的密度,芯片的特征尺寸始终朝着减小的趋势发展,电场强度随距离的减小而线性增加,如果电源电压还是原来的5V,产生的电场强度足以把芯片击穿。所以,这样,电子系统对电源电压的要求就发生了变化,也就是需要不同的降压型电源。为了在降压的同时保持高效率,一般会采用降压型开关电源。 Empower Semiconductor首席技术官兼工程高级副总裁Trey Roessig解释道:“Empower Semiconductor的愿景不仅是要提供突破性的性能和密度,而且要使设计过程变得更加简单,而且更有信心。我们可以轻松地将EP70xx装配到PCB上,无需其它分立元件,使用提供的图形用户界面(GUI)能够选择设置,然后通过I3C / I2C端口加载设备。就像您拥有稳压在高电流下的三路输出一样,它们能够以大带宽和高效率进行调节。EP70xx无需输入和输出滤波器设计,无需反馈电阻器,无需环路补偿设计,且不涉及组件变化。” 其次,许多电子系统还需要高于供电电压的电源,比如在电池供电设备中,驱动液晶显示的背光电源,普通的白光LED驱动等,都需要对系统电源进行升压,这就需要用到升压型开关电源。 得益于EP70xx系列独特的架构,其峰值效率高达91%,在高达10A的输出电流范围内,效率曲线几乎平坦。与竞争产品相比,这些器件的动态电压缩放提高了1000倍,从而实现了快速、无损的处理器状态更改,可节省30%或更多的处理器功率。 还有,现代电子系统正在向高速、高增益、高可靠性方向发展,电源上的微小干扰都对电子设备的性能有影响,这就需要在噪声、纹波等方面有优势的电源,需要对系统电源进行稳压、滤波等处理,这就需要用到线性电源。上述不同的电源管理方式,可以通过相应的电源芯片,结合极少的外围元件,就能够实现。可见,发展电源管理芯片是提高整机性能的必不可少的手段。 EP70xx系列以八种初始产品投放市场:四款产品具备三路输出,两款具备两路输出,两款具备单路输出。输出电流可为1~10A,采用5x5mm或4x4mm封装,高度为0.75mm,比传统的集成式电源模块和电感器薄3~5倍。这些产品达到了非常高的密度和简单性,以至于能够以带凸块裸片(bumped die)形式提供,可与数字IC一起封装,从而将电源管理完全集成到SoC中。 以上就是电源管理IC的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。

    时间:2020-11-15 关键词: 电源管理ic dcdc电源 稳压器

  • 能自动调整输出电压的供电电路或供电设备的电源稳压器

    能自动调整输出电压的供电电路或供电设备的电源稳压器

    生活中的各种各样的电子设备都离不开电,那么有电就会需要电源稳压器,那么什么是电源稳压器呢?它有什么特点呢?它的工作原理你知道吗?电源稳压器是一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备,其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内,使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。 稳压器可广泛应用于:工矿企业、油田、铁路、建筑工地、学校、医院、邮电、宾馆、科研等部门的电子计算机、精密机床、计算机断层扫描摄影(CT)、精密仪器、试验装置、电梯照明、进口设备及生产流水线等需要电源稳定电压的场所。也适应于电源电压过低或过高、波动幅度大的低压配电网末端的用户及负载变动大的用电设备,特别适用于一切对电网波形要求高的稳压用电场所。大功率补偿式电力稳压器可接火力、水力、小型发电机。 电源稳压器作用 首先是它较宽的输入电压范围可以使他它在汽车电池电压中进行大范围的变化。接着就是它的开关电源和它的超级电容进行系统的完美结合,可以使得工作起来平滑智能,在一定程度上可以非常有效的保护汽车的电池。还有就是它低纹波的输出,可以有效的对电源噪声的干扰进行控制。最后就是它的全面保护功能,可以做到自动的恢复输入电压,对于输入的电流可以进行限制性的保护。 电源稳压器怎么使用 1、当用电设备长期不用时,请关闭用电设备的电源开关,以减少耗电和延长稳压器的使用寿命。 2、与稳压器连接的导线应有足够载面,防止发热和减少压降。容量2KVA以上的稳压器采用端子连接,应选用单根铜质导线,并尽量拧紧端子螺丝,防止连接处发热。 3、稳压器不得过载使用。市电电压较低时,输出容量减少,应相应减少稳压器负载。 4、无论是单相或三相稳压器,在接好所有输入输出线后,应先关掉负载的电源开关,再开启稳压器,检查输出电压正常后,再开启负载的电源开关。 5、当选用电器有冰箱、空调、水泵等有电机运转的设备时,应选择3倍以上容量的稳压器,以免设备启动电流超过稳压器保险丝电流或过流保护断路器电流使稳压器保险丝熔断或断路器跳闸或压降太大而无法工作。 以上就是电源稳压器的一些作用以及相关的工作原理解析,希望大家在生活中不断积累经验,这样才能保证电源稳压器的正常工作,推动社会的不断进步。

    时间:2020-10-29 关键词: 电源 电源稳压器 稳压器

  • 什么是开关稳压器评估的负载调节?你了解吗?

    什么是开关稳压器评估的负载调节?你了解吗?

    你知道开关稳压器评估的负载调节吗?它有什么作用?“开关稳压器的评估”第2项为“负载调节”,本项要说明其概念、如何测量、评估。 ・负载调节的概念 负载调节不仅是在电源,也是在电源IC中常有的参数项目。意指,电源输出电压对于负载电流(输出电流)的变动会有多少变动,以%百分比或10MV等实际变动值来表示。比较理想的说法是,电源输出电压因趋于稳定,即使负载电流变动,电压也可以保持稳定。不过,既然输出阻抗或线路(配线)电阻存在,变化无论如何都会产生。 负载调节以电源的输出引脚进行测量和以连接于电源输出的负载,也就是被供电IC等,电源引脚进行测量其主旨不同。以电源输出引脚观察的负载调节为其电源本身的负载调节,可以说是电源特性。以负载设备的电源引脚观察的负载调节则为电源特性加上从电源输出引脚到负载电源引脚的线路电阻导致的电压下降。 如上图,负载设备中电源引脚的电压纯粹根据欧姆定律。例如,线路电阻为0.1Ω时,如果取1A的负载电流,则线路电阻分的电压下降为0.1V,通常的5V/3.3V电源所求得的5%精度就没有问题,不过如果是FPGA等1V左右的低电压电源且需要类似2%之高精度时则NG。此外,如果电流増加,即使5V/3.3V也会Out。因此,检查负载调节时确认负载设备电源引脚电压是否位于要求精度内非常重要。 既然如此,或许应思考将线路电阻缩小的问题,只不过再怎么缩小也无法使其为零。也就是说,线路电阻导致的电压下降原则上会发生,负载电流増加的话将如计算所示达到NG状态。不过,要避免这个情况,可利用以“远程感应”手法。 稳定化电源是指通过反馈环路控制输出电压,即使负载电流变动也可使输出电压维持恒定。以电源IC来说,在FB引脚、电源模块中将输出反馈于感应引脚等引脚。这里的重点在于能否感应(反馈)哪一点的电压。下图为1.8V输出的电源,在感应电源输出引脚的电压时,感应负载设备电源引脚时的负载设备电源引脚对负载电流的电压。线路电阻设为0.1Ω。 感应电源输出引脚的电压时(红色箭头)因为线路电阻几乎没有条件,电源输出引脚会维持1.8V,不过负载设备电源引脚会产生负载电流×线路电阻分的电压下降。由于没有产生问题,因此尽可能这样做。 感应负载设备电源引脚的电压时(蓝色箭头)因为可以控制负载设备电源引脚的电压维持1.8V,故不论负载电流与否都可维持已设定的1.8V。此时,电源输出引脚的电压非1.8V,而是被附加1.8V+(负载电流×线路电阻),电压下降部分的电压。此负载端电源输出电压称为远程感应。特别是在大电流、低电压的条件下更需要远程感应。 ・负载调节和负载瞬态响应 下面2个波形图是负载电流急剧变化时输出电压的变化。这里要注意的是,此种评估方法可以观察负载调节和负载瞬态响应双方。本项所说明的负载调节是指波形的恒定电压部分的电压值,有必要分开来思考,对策也不同。 左方的波形为没有进行远程感应的情况,上方轨迹为输出电压,下方为输出电流。如果负载电流大致从零瞬间增加时,由于无法瞬间对应故电压会剎那间下降,不过短时间会追随而变成恒定电压。此为负载瞬态响应特性。负载调节稳定的电压时可以知道电压下降的发生。右方波形有进行远程感应。恒定电压部分几乎看不到差异。 以下为负载调节评估要点的总结。 负载调节的评估要点 评估项目 -针对负载电流变动的输出电压变动 → 已变动的电压是否符合要求精度? ※也必须确认针对负载电流变动的纹波电压变化、波形的异常 评估方法 -以电压表测量输出电压 → 测量负载装置电源引脚的电压,确认负载装置的电源电压是否充分? -以示波器观察输出电压、波形 条件设定 -负载电流:需要可变型的负载装置 -温度:也可简易的点式加热/冷却 关键要点: ・负载调节以针对负载电流变动的输出电压变动比或电压值来表示。 ・测量I电源I电路的输出引脚和测量负载设备的电源引脚会有所不同。 ・负载设备的电源引脚电压的变动并不合乎理想,故进行远程感应。以上就是开关稳压器评估的负载调节解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-27 关键词: 开关 负载调节 稳压器

  • 电源设计中电磁噪声问题如何解决?

    电源设计中电磁噪声问题如何解决?

    通常在电源方面,由于其基本的工作原理,高效的 DC/DC 转换器可能成为重要的噪声源。它们既会在转换器的开关频率处产生低频纹波,也会产生因转换器功率级中电压和电流的快速切换而引起的高频噪声。 与开关式稳压器结合使用的降噪技术示例包括额外的过滤无源元件,诸如缓冲电路、铁氧体磁珠和馈通电容器,或在电源路径中包含线性电源,如低压差稳压器。虽然这些方案在大多数应用中都能很好地发挥作用,但它们在效率、解决方案尺寸以及总电源解决方案的成本方面可能会有所权衡,尤其是在如患者监护仪、智能仪表、智能传感器和物联网系统等始终开启的应用中。 很多应用肯定会从数据采集和 / 或射频(RF)通信事件中的无噪声环境中受益。但是,电源设计人员需要考虑效率(换言之,电池寿命)、电路板空间和组件成本之间的权衡是否对他们的设计有意义。在证明可能存在问题时,现代 DC/DC 转换器确实提供了有助于减少设计折衷影响的功能。一个示例是 TPS62840 DC/DC 转换器,这是一种超低(60nA)静态电流、高效、750mA 降压型稳压器,旨在在始终开启的应用中最大限度地延长电池寿命,可用于始终开机应用。 TPS62840 的 STOP 输入管脚(见图 1)立即(在电流开关周期之后)和暂时停止调压器的开关。这段时间内,存储在输出电容器中的电荷为应用供电;稳压器绝对不会产生纹波或开关噪声。这种情况下,该应用可以执行无失真、精确的数据采集和 RF 通信程序。 当然,在系统进行时,重要的是在器件的输出电压达到系统临界电平之前重启器件。一旦将逻辑低电平施加到 STOP 管脚,调压器将立即恢复开关操作,而不会有任何启动和 / 或软启动延迟。图 2 说明用于以脉冲频率调制(PFM)(图 2a)或强制脉冲宽度调制(PWM)(图 2b)操作 DC/DC 转换器的 STOP 特性。 图在 PFM 操作(a)中,VIN = 3.6 V,VOUT = 1.8 V 和 IOUT = 10 mA 和强制 PWM 操作(b)时,采用 TPS62840STOP 模式操作(其中蓝色是 STOP 管脚的输入信号,洋红色是输出电压,绿色是电感器电流)。测量值包括 COUT= 10 µF。 在 STOP 模式下进行无噪声测量 /RF 通信事件的所需时间取决于设置的输出电压 VOUT,SET、输出电容值 COUT、所需的输出电流 IOUT 和应用的电压容限。在图 2 的示例中(VIN = 3.6 V,VOUT,SET = 1.8 V,IOUT = 10 mA, COUT = 10 µF),在时间 t = 38 µs 之后达到约 50 mV 的压降。如果恒定输出电流 IOUT 对输出电容器 COUT 放电,则可使用公式 1 估算 STOP 模式下的输出电压行为 VOUT(t)作为时间 t 的函数: VOUT(t) = VOUT,SET – IOUT × t / COUT (1) 在设计具有强噪声控制要求的始终开启应用的电源架构时,请确保检查 TPS62840 的 STOP 功能。结合其他特征,例如在低至 IOUT= 1μA 的输出电流时,80%的轻载效率,或者通过将单个电阻器连接到 VSET 管脚即可在 16 个预定义输出电压之间进行选择的可能性,TPS62840 可帮助最大化系统的电池使用寿命,同时最大程度地减少所需的额外组件数量。

    时间:2020-10-20 关键词: 电路板 电磁噪声 稳压器

  • 高效率、双通道开关稳压器LT8616的性能特点

    高效率、双通道开关稳压器LT8616的性能特点

    凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation)新推出的开关稳压器 LT8616,拥有高效率、双通道、同步单片式降压等特点。其双通道设计向低至 0.8V 的输出提供独立的 2.5A 和 1.5A 连续电流。 双通道同步整流拓扑提供高达 95% 的效率,而在无负载备用情况下,突发模式 (Burst Mode®) 工作可保持静态电流低于 6.5µA (两个通道启动),因此该器件非常适合始终保持接通系统。 开关频率可在 200kHz 至 3MHz 范围内设定,并可在这个范围内同步。 LT8616 的 35ns 最短接通时间实现了 16VIN 至 1.8VOUT 的降压型转换,而 2MHz 开关有助设计师避开关键噪声敏感频段 (例如 AM 收音机),同时使解决方案的占板面积非常紧凑。 该器件 3.4V 至 42V 的输入电压范围使其非常适合汽车应用,这类应用必须在最低输入电压低至 3.4V 的冷车发动和停-启情况下以及在超过 40V 的负载突降瞬态时保持稳定。在所有情况下,LT8616 的每个通道均保持仅为 400mV (在 1A) 的最低压差电压,从而使该器件能够在汽车冷车发动等情况下表现出色。 LT8616 的 28 引线耐热增强型 TSSOP 封装和高开关频率允许使用很小的外部电感器和电容器,可构成占板面积紧凑和高热效率的解决方案。 LT8616 采用两个内部上管和下管高效率功率开关,在单个芯片中集成了必要的升压二极管、振荡器、控制和逻辑电路。每个通道以 180 度异相开关工作,降低了输出纹波。每个通道有单独的输入以增加设计灵活性。 低纹波突发模式工作在低输出电流时保持高效率,同时保持输出纹波低于 15mVP-P。独特的设计方法和新的高速工艺使该器件能够在很宽的输入电压范围内实现高效率,而且 LT8616 的电流模式拓扑可提供快速瞬态响应和卓越的环路稳定性。其他特点包括内部补偿、电源良好标记、输出软启动 / 跟踪和过热保护。 LT8616 采用耐热性能增强型 28 引线 TSSOP 封装。有 3 种温度级版本可用,扩展 (E) 和工业 (I) 级版本在 –40°C 至 125°C (结温) 温度范围内工作,高温 (H) 级版本在 –40°C 至 150°C 温度范围内工作。 42V、双输出 3MHz 同步降压型 DC/DC 转换器,性能概要:LT8616; · 宽输入电压范围:3.4V 至 42V; · 具单独输入的 2.5A 和 1.5A 降压型稳压器; · 快速最短开关接通时间:35ns; · 超低静态电流突发模式工作: 6.5μA IQ (调节 12VIN 至 5VOUT 和 3.3VOUT), 输出纹波 <15mV; · 180° 异相开关操作; · 可调和可同步:200kHz 至 3MHz; · 准确的 1V 使能引脚门限; · 内部补偿; · 输出软启动和跟踪; · TSSOP 封装:在相邻引脚短接期间或某个引脚被浮置时,输出位于或低于调节电压; · 耐热增强型 28 引线 TSSOP 封装;

    时间:2020-10-19 关键词: 单片式 双通道 稳压器

  • 汽车电子系统如何设计多个电源电压?

    汽车电子系统如何设计多个电源电压?

    小编结合实际,介绍了在性能要求变得愈加苛刻的条件下,设计多个电源电压以满足汽车电子系统不同部分的要求。汽车环境的宽工作电压要求、大瞬变电压以及大温度漂移等因素共同作用下,电子系统面临着严酷的条件。 目前生产的大多数中高档汽车都配置了基于 DVD 的 GPS 导航系统作为标准设备(图 1)。然而可以证实,如果想设计一个用于控制此类系统内不同电压轨的电源,其复杂程度丝毫不亚于设计笔记本电脑用的电源系统。一个标准的汽车导航系统有可能具有 6 个或更多的电源,包括 8V、5V、3.3V、2.5V、1.5V 和 1.2V。8V 电源用于给使光盘旋转的 DVD 电机供电;这常常需要高达 2A 的峰值电流。5V 和 3.3V 电源轨通常为系统总线,一般要求各提供 2A~3A 的电流。2.5V 电源轨用于存储器和 I/O,因此输送 1A~2A 的电流便足够了。1.5V 和 1.2V 电源轨分别用于提供 CPU 内核和 DSP 内核电压。这两个电源轨的功率电平一般均在 3W~5W 之间。 图 1:大多数中高档汽车都配置了基于 DVD 的 GPS 导航系统作为标准设备 同时,随着这些系统中组件数目的增加,可用空间日渐狭小。因此,鉴于所有的实际散热器都很庞大以致于安装不便,出于对空间限制以及工作温度范围要求的考虑,转换效率的重要性变得更加突出。在低输出电压以及高于几百毫安的中等电流电平条件下,简单地采用一个线性稳压器来生成这些系统电压已不再可行。因此,在过去的几年里,主要由于散热方面的限制,开关稳压器一直在逐步取代线性稳压器。开关电源的优点包括较高的效率和较小的占位面积,这使得复杂度的增加以及 EMI 问题变得不那么重要。 如果考虑汽车导航系统中的开关稳压器限制条件,则其将需要拥有下列特点和特性: 宽输入工作范围 在一个宽负载范围内具有良好的效率 在正常操作、待机和停机状态下具有低静态电流 低热阻 最低的噪声和 EMI 辐射 让我们较详细地研究一下这些基本能力: 1. 宽输入工作范围 任何开关稳压器都需要被规定在一个 3V~60V 的宽输入电压范围内工作,以确保可满足“冷车发动” 和“负载突降” 的条件。它还具有使这些汽车系统能够在 14V 或 42V 电压条件下运行的额外优点。而且,60V 的额定电压还为通常被箝位于 36V~40V 的 14V 系统提供了一个良好的裕度。另外,60V 的额定电压还使得该器件能够应用于未来的 42V 系统。这就意味着一款现今为 14V 系统所做的设计可以针对 42V 系统的要求轻而易举地升级,而无需进行任何重大的重新设计工作。 2. 效率 在大多数汽车系统中,在一个宽负载范围内实现高效功率转换是必不可少的。例如,在 10mA 至 2.5A 的负载范围内,一个 5V 输出的功率转换效率被要求达到 85% 左右。在高电流条件下,内部开关需要具有良好的饱和,通常在 3A 电流时为 0.1Ω。为了改善轻负载效率,需减小驱动电流或使其与负载电流成比例。而且,用于内部控制电路的功率可以通过一个偏置引脚来提供,该偏置引脚可由输出来供电。这得益于一个降压型转换器的功率转换效率。由于该偏置电流吸收自输出(而不是输入),因而使得控制电路所需的输入电源电流有所减小,降幅为输出与输入电压之比。例如,一个于 3.3V 时的 100μA 输出电流只要求于 12V 时的 30μA 平均输入电流。这最大限度地减小了控制电路所需的输入电流,并且提高了轻负载时的效率水平。 表 1:高电压、低静态电流降压型 DC/DC 转换器 3. 低静态电流 汽车系统中有许多应用即使是在车辆处于停驶状态下也要求连续供电。这些应用的一个关键要求就是低静态电流。在输出电流降至大约 100mA 以下之前,该器件将运行于正常的连续开关模式。在该电流电平以下,开关稳压器必须跳过若干脉冲以便维持稳压状态。该稳压器可在脉冲之间进入睡眠模式,此时仅对部分内部电路供电。在轻负载电流条件下,开关稳压器需要自动切换至突发模式操作。在该模式中,对于一个 12V 至 3.3V 转换器,静态电流应降至 100μA 以下。在睡眠模式中,内部基准和电源良好电路将保持运行状态,以便监视输出电压。在停机模式中,静态电流应低于 1μA。 4. 低热阻 理想的情况是,结点至外壳热阻应该很低。如果器件的背部为裸露铜面并被焊接至 PC 板的表面,则 PC 板可被用来将热量传导至远离器件的地方。目前常用具有内部电源平面的四层电路板能够实现约 40℃/W 的热阻。具有至金属外壳良好热传导的高环境温度应用可获得接近 10℃/W 的典型结点至外壳热阻值。这有助于扩展工作温度范围。 5. 关于噪声和 EMI 的考虑 虽然开关稳压器产生的噪声多于线性稳压器,但是其效率却比后者高得多。在许多敏感应用中已经证明只要开关电源按照可预测的方式运作,则噪声和 EMI 水平是可以控制的。如果开关稳压器在正常模式中以一个恒定的频率进行开关操作,且开关脉冲边缘干净并可预测(没有过冲或高频振铃),则 EMI 将得到最大限度的抑制。采用小尺寸封装和高工作频率能够实现小巧紧密的布局,这可以最大限度地减少 EMI 辐射。另外,如果稳压器能够与低 ESR 陶瓷电容器一道使用,则可最大限度地减小输入和输出纹波(它们是系统中的额外噪声源)。 显然,此类开关稳压器的设计和开发并不简单。不过,在过去的几年中,凌特公司(Linear Technology)一直致力于这种高压 DC/DC 转换器的工作,并且拥有了一个专为满足这些要求而设计以及型款日渐增多的产品库(表 1)。 LT3434 便是近期推出的此类 DC/DC 转换器一个实例,它隶属于一个不断壮大和能够处理 60V 电压的单片降压型开关稳压器系列。该器件可解决上述汽车导航应用所需面对的诸多问题。LT3434 可在 3.3V 至 60V 的宽输入电压范围内工作(图 2)。它可在高达 2.5A 的负载电流条件下提供高效率。基准精度在所有的电压、负载和温度条件下均为 ±2%。 由于该器件具有突发模式(BurstMode)操作功能,因此对于 12V 至 3.3V 应用其静态电流小于 100μA。该器件采用具有非常低热阻的小外形扁平 TSSOP 封装,以实现小占位面积设计。最后,它采用了一种旨在实现上佳瞬态响应和简易补偿的电流模式拓扑结构,并且运用了用于在所有占空比条件下维持恒定峰值开关电流的专利电路。开关频率为恒定的 200kHz,而且可将器件同步至一个更高的频率。它可在汽车温度范围内提供严格的电压调节,并具有电源良好(Power Good)/ 复位、软起动和 UVLO(欠压闭锁)功能。在高达 2.5A 的电流电平条件下,该电路提供了一种坚固、高效、小占位面积的解决方案。

    时间:2020-10-15 关键词: 汽车电子 电源 gps导航 稳压器

  • 在数字控制电源中应该如何高效的调节动态电压

    在数字控制电源中应该如何高效的调节动态电压

    现实生活中有许多应用的动态变化电压也是有利的。例如控制直流电机、操作执行器,或驱动 Peltier 元件进行温度调节。动态电压调节是指动态调节生成的电压,对于许多应用,这种调节非常有帮助,甚至是必要的。特别是在数字控制电源中,DVS 很常见,也很容易实现。 稳压器一般用于生成恒定的输出电压。利用控制环路,可通过未经调节的输入电压生成稳定、精准的输出电压。动态电压调节(DVS)有什么作用? 动态电压调节意味着可以在运行期间调节电源的输出电压。进行此类调节有多种原因。 在轻载运行条件下,提高 PFC 级的转换效率 用于功率补偿的功率因数校正(PFC)级,可将电网电压的交流电压提升至直流中间电路电压。在 240 V 交流系统中,这种中间电路电压一般为 380 V,如图 1 所示。ADP1047 PFC 控制器可以使用 DVS,在不影响设定的 380 V 电压的情况下独立降低输出电压负载,例如,降低至 360 V。在采用部分负载运行期间,此举可以提高电源的转换效率。 图 1. 带下游 ADP1046 直流 - 直流转换器的 ADP1047 PFC 级 微控制器在各种工作状态下高效运行 另一个 DVS 使用示例如图 2 所示。在此示例中,ADP2147 降压型开关稳压器为数字信号处理器(DSP)供电。在许多应用中,都可以使用微控制器、DSP 或 FPGA 来提高系统效率,方法是:在处理器处于待机模式时降低内核电压。在 VDD_INT 电压(内核电压)降低(例如,在 DSP 在低负载状态下运行时,从 1.2 V 降低至 1.0 V)时,多种 DSP,包括 ADI 提供的 ADSP-BF527 都可以更高效地运行。处理器的功耗在很大程度上与其时钟频率和工作电压的平方成比例。将 ADSP-BF527 的电源电压降低 25%,动态功耗会降低超过 40%。ADI 的许多 DSP 都具有类似特性。 图 2. 具有 DVS 功能的 ADP2147 开关稳压器可实现 ADSP-BF527 的高效运行 改善负载瞬态后的恢复速度 如之前的两个示例所示,使用 DVS 的常见原因是提高效率或降低损耗。但是,也存在其他一些有趣的应用。许多系统都要求采用经过精准调节的电源电压。对于图 3 所示的电压范围,可以使用 1.2 V 内核电压。该电压可以为 1.2 V ± 10%。在这个示例中,在静态负载下和负载动态变化时都要保持电压不变。如果将反馈控制设置在允许范围的中间,一半范围适用于静态误差源,也适用于负载瞬态之后的动态电压变化。有一个小技巧,即在低负载时稍微提高输出电压,在高负载时稍微降低输出电压。在高负载情况下,有时会采用更低负载,此时一般出现小幅度电压过冲。可以通过稍微降低高负载的设定点电压,将这种电压过冲保持在允许范围内,如图 3 所示。左侧为高负载,右侧为低负载。 图 3. 基于负载电流动态调节电源电压 相反的情况自然也适用。当负载较低时,它在某个时间点会上升。可能动态出现电压过冲。在低负载下,电压稍微升高,因此仍保持在允许范围内。对于这种特性,通常称之为电压自动定位。

    时间:2020-10-15 关键词: 电源 动态电压调节 稳压器

  • 瑞萨电子集团宣布推出柔性升降压开关稳压器ISL9122A

    瑞萨电子集团宣布推出柔性升降压开关稳压器ISL9122A

    全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团宣布推出一款支持旁路模式的柔性升降压开关稳压器——ISL9122A,可提供超低静态电流(IQ),适用于为传感器、微控制器(MCU)、无线设备及其它系统组件供电。 ISL9122A支持1.8V至5.5V电池供电,可延长纽扣电池、锂电池和多串联碱性电池组供电的智能物联网设备电池使用寿命。 目标应用包括无线耳机、健身设备、智能手表、水表与燃气表、便携式医疗设备以及各种电池供电的智能物联网设备。 ISL9122A升降压开关稳压器带有I2C接口,可编程的25mV步进实现动态电压调整(DVS),以优化系统功耗。该稳压器的最大输出电压可达5.375V,从而在整个电池电压范围内最大程度提高带有RF功能的物联网设备的性能。 其PFM和PWM功能可在整个输出电流范围内实现效率最大化。在强制PWM模式下,该稳压器始终保持2.5MHz的开关频率,以改善系统EMI性能。 瑞萨电子移动、基础设施及物联网电源事业部副总裁Andrew Cowell表示:“随着物联网无线连接应用的爆炸式增长,ISL9122A升降压稳压器从空载至满载的快速响应性能,非常适合为新一代设备供电。我们的客户对ISL9122A的灵活性、动态电压调整和业界极低的静态功耗非常满意。” ISL9122A升降压稳压器与最近发布的ISL9123降压稳压器这两款超低IQ开关稳压器均可为瑞萨8/16位超低功耗MCU RL78产品家族、搭载Arm® Cortex®-M内核的32位MCU RA产品家族以及适用于可穿戴设备和能量采集应用的嵌入式控制器RE产品家族供电。 支持旁路模式的ISL9122A升降压稳压器的关键特性; 超低IQ 《1.3 μA和较低的7nA关机电流,延长电池寿命; 轻载时可实现高效率(84%@10μA),峰值效率为97%,以减少功耗和温升; 自动和可选的直通模式降低了IQ; 1.8V至5.5V的宽输入电压范围,适用于多种电池供电的应用; 可调输出电压范围达1.8V至5.375V,步长值为25mV; 最大输出电流可达500mA(Vout=3.3V,Vin=3.6V); 采用1.8mm x 1.0mm WLCSP或3mm x 2mm DFN超小尺寸封装,节省电路板空间; 仅需三个外部组件:电感、输入电容和输出电容; 全面的过电流、短路和过热保护;

    时间:2020-10-15 关键词: 升降 柔性 稳压器

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