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  • 双路输出DC-DC转换器

    双路输出DC-DC转换器

    时间:2011-03-13 关键词: 转换器 DC-DC 输出 双路 电源通信电源

  • 小型DC-DC转换器

    小型DC-DC转换器

    时间:2011-03-13 关键词: 转换器 DC-DC 小型 电源通信电源

  • 高效DC-DC转换器电路

    高效DC-DC转换器电路

    时间:2012-04-13 关键词: 转换器 电路 DC-DC 高效 电源通信电源

  • 可调小功率DC-DC变换器电路

    可调小功率DC-DC变换器电路

    时间:2012-04-13 关键词: 电路 变换器 DC-DC 功率 可调 电源通信电源

  • CA3542组成的DC-DC变换器电路图

    CA3542组成的DC-DC变换器电路图

    时间:2011-02-11 关键词: 电路图 变换器 DC-DC 组成 电源其他电源电路 ca3542

  • LT1072组成的DC-DC变换器电路图

    LT1072组成的DC-DC变换器电路图

    时间:2011-02-11 关键词: 电路图 变换器 DC-DC 组成 lt1072 电源其他电源电路

  • 超小型DC-DC开关电源模块电路

    超小型DC-DC开关电源模块电路

    时间:2011-02-11 关键词: 模块 电路 开关电源 DC-DC 超小型 电源其他电源电路

  • 降压式DC-DC变换电路图

    降压式DC-DC变换电路图

    时间:2011-02-11 关键词: 电路图 DC-DC 变换 电源其他电源电路

  • 具有HART的完全隔离、单通道电压、4mA至20mA输出电路图

    具有HART的完全隔离、单通道电压、4mA至20mA输出电路图

    电路功能与优势 该电路提供一款完整的、完全隔离、模拟输出通道,适合需要标准4mA至20 mA HART®1-兼容型电流输出和单极性/双极性输出电压范围的可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)模块。它为通道间隔离PLC/DCS输出模块或其他所有需要完全隔离式模拟输出的工业应用提供了灵活的构建块。电路在模拟输出端还提供了外部保护功能。 AD5422 16位数模转换器(DAC)可通过软件配置,提供全部必须的电流和电压输出。 AD5700-1是业界功耗最低、尺寸最小的 HART兼容型IC调制解调器,与 AD5422配合使用,组成完整的HART兼容型4 mA至20 mA解决方案。 AD5700-1集成内部精密振荡器,可额外节省空间,尤其在通道间隔离应用中。 PLC/DCS 解决方案必须与本地系统控制器隔离,使之免受接地环路影响,同时确保不受外部事件影响。传统解决方案利用分立IC提供电源和数字隔离。当需要多通道隔离时,分立电源解决方案的成本和空间会变成一个大大的缺点。基于光隔离器的解决方案通常具有合理的输出调节,但需要额外的外部元件,因而会使电路板面积增大。电源模块常常体积庞大,而且输出调节可能不佳。图1中的电路使用 ADuM347x系列隔离器和电源调节电路,以及相应的反馈隔离。使用外部变压器将功率传输到隔离栅的另一端。 ADuM3482为 AD5700-1提供UART信号隔离。 ADP2441, 是36 V降压DC-DC稳压器,采用工业标准24 V电源,具有宽输入电压容差。它可将电压降为5 V,为所有控制器侧电路供电。该电路还在24 V电源端集成了标准外部保护,同时还可提供+36 V至−28 V的直流过压保护。     图1.功能框图(原理示意图:未显示所有连接和去耦)

    时间:2017-02-23 关键词: 稳压器 DC-DC 电源其他电源电路

  • 自动关机电路,自动关机原理分析

    自动关机电路,自动关机原理分析

    今天用万用表的时候,突然很奇怪,为什么过了一段时间不使用后它就“自我了结”了呢?怎么实现的呢?实验室的福禄克表,蛮贵,不敢擅自拆开,所以就网上查询资料,呵呵,这一查,好玩了。发现了各种软关机电路,就是单片机工作一会后,自动关机了。好灵性和智能哦。 先解决万用表的问题——自动关机电路如下图所示:     声明下哦:电路出自于网上,不是我自己弄出来的。 来,细细分析下: 很多时候我们需要实现设备的开关机,而比较常用的方法有硬件开关的开关机和纯粹的软件开关机。硬件开关机一般都是用拨码式的硬件开关实现,缺点是占用空间比较大,外观不美观。而单纯的软件开关无法实现真正的关机,只是单片机进入睡眠或者休眠状态,存在耗电等问题。 为了解决这些问题,有时候我们不得不进行软硬件结合,实现一键开关机。一键开关机其原理简单,具体原理图如下:     具体的工作原理如下: 按下按键开关K1时,Q3导通,产生低电平,导致Q1也导通,通过电源接口或者电池为DC2DC供电,单片机及其负载可以正常工作,同时单片机读取按键断开电平,知道按键按下,为PWR_IO产生一个高电平,为按键释放后Q3的基极提供持续的高电平,不让电源由于按键的释放而断开。再次按下K1时,单片机读取到Q2导通,KEY_IO为低电平,知道有按键按下,为此,单片机在PWR_IO端口产生一个低电平,在按键释放后,Q3截止,导致Q1截止,电池或者电源接口无法为DC2DC供电,实现关机的作用。     其实说白了就是——比较器+ RC定时+三极管开关     R1和C1组成RC定时网络,Q1和Q2组成电子开关。 其工作过程是:当把开关S1置于“关”时9V电池对电容C1充电。使得C1两端的电压等于电池电压。当把S1置于“开”时,电容C1接至运放的同相输入端(A),同时也通过R1放电。R2和R5分压得到约1.5V的电压加至运放的反相输入端(B),刚开机时电压A》B,运放输出高电平。这说使用Q1和Q2都导通,通过Q2的集电极输出9V电压。万用极工作。 随着C1的不断放电,A的电压不断下降,当A端电压小于B端电压时,运放输出低电平,Q2输出低电平,然后万用表就自动关机了……是吧 至于定时的时间,就取决于R1和C1了。其关系为:t=-ln(A/U)RC,其电U为电容的初始电压,A为终止电压。以上电路的值约为14分钟,当把电容换成100uF时约为半小时。 嗯,看完万用表自我了结电路后,来,再看看那些好玩的软关机电路(都来源于万能的网络,分析过,原理上都可行的),且看他们又是如何“自杀”的? 这个电路稍显复杂,但是原理还是一样的简单,就是电子开关的关断而已。 这个电路就是用MOS管来代替三极管而已,原理一样。不过更精简了。

    时间:2017-06-22 关键词: 单片机 DC-DC 三极管 电源其他电源电路

  • 500W铅酸蓄电池充电器电路设计

    500W铅酸蓄电池充电器电路设计

    随着各种电动汽车的发展,动力电池充电器的需求将越来越多。充电器质量的优劣关系到电池性能的发挥及寿命、充电器本身的智能化关系到用户的使用方便及电力系统电力计费等管理问题。不同电池,特点不同,充电策略也不相同。如将一种电池的冲电器做好了,就容易将技术向其他电池类型拓展。 EMI滤波电路:       C1和L1组成第一级EMI滤波;C2、C3、C4与L2组成第二级滤波;L1,L2为共模电感。 整流及功率因数校正电路 流经二级管电流ID=3.55A;二极管反向电压V=373V;考虑实际工作情况故选BR601(35A/1000V); 功率因数校正:BOOST型拓扑结构具有输出电阻低,硬件电路及控制简单,技术成熟,故选用BOOST结构; 芯片选择:TI公司的UCC28019可控制功率输出为100W-2KW,功率因数可提高到0.95,符合设计要求,故此次设计选用该款芯片;       DC-DC主拓扑结构 方案选择: 在开关管承受峰值电流和电压的情况下,全桥输出功率为半桥的两倍,并切在功率大于500W时,全桥相对于半桥更合适,故本次设计采用全桥拓扑。经过整流滤波后电压最大值为373V,最大初级电流为3.5A 考虑实际工作情况选择FQA24N50,整流二极管要承受的最大反相电压为100V,电流为10A,考虑实际工作情况,我们选用MUR3060(600V/30A)。 全桥电路图:       整流滤波输出电路:       驱动电路:       PWM信号通过光耦隔离,经过反相器进入半桥驱动芯片IR2110,如图所示的Q1、Q2半桥驱动电路,Q3、Q4驱动电路与此电路相同。 辅助电源供电模块 电源PWM控制 本设计采用的电源核心控制部分的芯片为美国通用公司芯片SG3525。控制电路如图:       采样电路       热保护电路 本设计系统可以检测电池温度,充电器温度,当电池过温时会关闭PWM的输出波形,使电路停止工作,同时单片机会报警提示,当充电器过温时,风冷系统会开启,如果温度继续升高,则充电器会停止工作。

    时间:2016-03-17 关键词: 控制 DC-DC 电源电池电路

  • 安森美半导体NCP5680 LED闪光驱动器荣获《今日电子》“Top 10 DC-DC 2010”奖项

    安森美半导体(ON Semiconductor)日前宣布,其针对超级电容优化的NCP5680 LED闪光驱动器荣获《今日电子》杂志颁发的“Top 10 DC-DC 2010”奖项。这驱动器能为超薄照相手机和小巧数码相机的闪光灯和视频摄像灯(video light)提供达10安培(A)的电流。这是安森美半导体连续第八年获得这个奖项。 获这奖项的产品需要采用创新的设计,帮助显著改进技术,或提供极高的性价比。《今日电子》组建的专家评委会指出:“NCP5680能驱动大功率LED,非常适合闪光应用。” 安森美半导体电源及便携产品全球销售及营销高级总监郑兆雄说:“一直以来,安森美半导体都居于开发创新及高能效方案的前沿,满足全球对高能效技术的需求。连续第八年荣获这个奖项,证明我们引领创新。NCP5680是一款完整的LED闪光方案,提供媲美氙气闪光的光能量,但高度仅为后者的一半,且无需额外LED来拍摄视频。” 500万像素或更高分辨率的相机为了在弱光下拍得高分辨率的照片,需要高亮度的闪光。当今的白光LED能够提供这个等级的光能,但需要比相机电池能提供的能量高出近400%。安森美半导体的NCP5680配合电池,管理一颗超级电容来驱动LED闪光至充分亮度,提供达10 A的大峰值电流。NCP5680中的集成驱动器还管理超级电容,处理其它峰值功率功能,如变焦、自动对焦、音频、视频、无线传输、全球卫星定位系统(GPS)数据读取及射频(RF)放大,延长电池使用时间而不放弃纤薄型设计。 NCP5680集成了超级电容充电、浪涌电流管理和LED电流控制所需的全部电路,为设计人员节省开发时间、电路板空间及元器件成本。超级电容充电和放电的完全可编程控制,以及独特的过载保护,确保为高质量拍照提供恰当的光。 这集成驱动器还能为音频放大器等便携系统中的其它大峰值电流电路供电,延长有用的电池工作时间。 以I2C接口提供灵活的控制 NCP5680中的I2C寄存器让用户能实时调节两颗LED中各颗LED的输出电流及闪光持续时间。所以这方案能提供不同的光照效果,如指示灯、预闪光、拍照用功率闪光灯和视频摄录用电筒光。NCP5680连接至环境光传感器时,会自动限制闪光持续时间,防止照片过度曝光,以保障照片质量。此外,超级电容充电电流可以I2C寄存器调节。NCP5680能在全球移动通信系统(GSM)传输期间关闭充电工作,从而限制电池的电流消耗。 安全保护特性 NCP5680还有多项内置保护机制,包括闪光超时(flash time out)、温度检测、过载保护及短路保护。这器件保护闪光电路免受驱动电路及LED任何故障的影响。 关于《今日电子》的“Top 10 DC-DC”奖项 《今日电子》是美国出版的Electronic Products杂志的姊妹刊物,也是中国最权威的电子行业杂志之一。它每年一度的“Top 10 DC-DC”奖项用于表彰优异的DC-DC电源产品,包括IC。《今日电子》组建的专家评委会以严格的评估和推荐程序评判提名的芯片制造商的DC-DC产品,评审标准包括产品的创新设计、性价比和技术突破等。  

    时间:2010-09-19 关键词: 2010 DC-DC ncp 5680

  • Vicor 固定比率 DC-DC 转换器模块

    Vicor 固定比率 DC-DC 转换器模块

    最新 BCM6123TD1E2663Txx 是一款采用 ChiP 封装的高密度、高效率、固定比率 DC-DC 转换器模块,可通过 384 VDC 额定工作输入电压实现隔离式安全超低电压 (SELV) 24V 二级输出。全新 BCM 6123 ChiP 采用 61 毫米 x 23 毫米 x 7.26 毫米通孔封装提供。 最新 BCM6123TD1E2663Txx 的推出将进一步丰富 Vicor 的高电压母线转换器系列,该系列将包括在下表中重点显示的 K=1/8 (384-48VNOM)、K=1/32 (384-12VNOM) 以及全新的 K=1/16 (384-24VNOM)。 当前发布的产品     (绿色项为新品,其它项则为此前发布的产品)。 [a] 这些产品都采用通孔封装提供 Vicor 的高电压母线转换器系列面向工业、电信和照明应用,可为系统设计人员提供一种简单、低成本的方法,直接从 384VDC 创建 12V、24V 及 48V 通用母线电压。 高电压 BCM ChiP 基于专利正弦振幅转换器拓扑,不仅可达到 98% 的峰值效率,而且还可实现每立方英吋达 2400W 的功率密度。这些高度灵活的模块可轻松并入高功率阵列,而且输出可串行布置,实现更高的 VOUT。此外,高电压 BCM 不仅提供模拟信号接口或数字信号接口,而且所有产品都支持 -40˚ 至 100˚C 的工作温度范围。 Vicor 的 BCM 全都具有双向性,设计人员可在新设计中整合这一独特特性,增强系统功能。 最后,高电压 BCM 还有助于设计人员利用正弦振幅转换器相对于下游稳压器的低 AC 阻抗减少负载位置所需的大电容量,有效“反映”整个模块的电容。 利用最新 K=1/16 模型,可通过模块一次侧的 2 µF,有效提供 500 µF 的 24V 负载点电容。

    时间:2017-05-18 关键词: 转换器 DC-DC 嵌入式处理器

  • 一种推挽逆变车载开关电源电路设计方案

    0引言 随着现代汽车用电设备种类的增多,功率等级的增加,所需要电源的型式越来越多,包括交流电源和直流电源。这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC变换器提升为+220VDC或+240VDC,后级再经过DC-AC变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。对于前级DC-DC变换器,又包括高频DC-AC逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分,不同的组合适应不同的输出功率等级,变换性能也有所不同。 推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用,尤其是在低压大电流输入的中小功率场合;同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点。鉴于此,本文提出了一种推挽逆变车载开关电源电路设计方案。该方案在推挽逆变-高频变压器-全桥整流设计的基础上,进一步设计了 24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器,并采用AP法设计相应的推挽变压器。 1推挽逆变的工作原理 图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。通过控制两个开关管S1和S2以相同的开关频率交替导通,且每个开关管的占空比d均小于50%,留出一定死区时间以避免S1和S2同时导通。由前级推挽逆变将输入直流低电压逆变为交流高频低电压,送至高频变压器原边,并通过变压器耦合,在副边得到交流高频高电压,再经过由反向快速恢复二极管FRD构成的全桥整流、滤波后得到所期望的直流高电压。由于开关管可承受的反压最小为两倍的输入电压,即2UI,而电流则是额定电流,所以,推挽电路一般用在输入电压较低的中小功率场合。   图1:方案设计总体拓扑电路图 当S1开通时,其漏源电压uDS1只是一个开关管的导通压降,在理想情况下可假定uDS1=0,而此时由于在绕组中会产生一个感应电压,并且根据变压器初级绕组的同名端关系,该感应电压也会叠加到关断的S2上,从而使S2在关断时承受的电压是输入电压与感应电压之和约为2UI.在实际中,变压器的漏感会产生很大的尖峰电压加在S2两端,从而引起大的关断损耗,变换器的效率因受变压器漏感的限制,不是很高。在S1和S2的漏极之间接上RC缓冲电路,也称为吸收电路,用来抑制尖峰电压的产生。并且为了给能量回馈提供反馈回路,在S1和S2两端都反并联上续流二极管FWD. 2开关变压器的设计 采用面积乘积(AP)法进行设计。对于推挽逆变工作开关电源,原边供电电压UI=24V,副边为全桥整流电路,期望输出电压UO=220V,输出电流IO=3A,开关频率fs=25kHz,初定变压器效率η=0.9,工作磁通密度Bw=0.3T. (1)计算总视在功率PT.设反向快速恢复二极管FRD的压降:VDF=0.6*2=1.2V   3推挽逆变的问题分析 3.1能量回馈 主电路导通期间,原边电流随时间而增加,导通时间由驱动电路决定。   图2:推挽逆变能量回馈等效电路 图2(a)为S1导通、S2关断时的等效电路,图中箭头为电流流向,从电源UI正极流出,经过S1流入电源UI负极,即地,此时FWD1不导通;当S1关断时,S2未导通之前,由于原边能量的储存和漏电感的原因,S1的端电压将升高,并通过变压器耦合使得S2的端电压下降,此时与S2并联的能量恢复二极管FWD2还未导通,电路中并没有电流流过,直到在变压器原边绕组上产生上正下负的感生电压。如图2(b);FWD2导通,把反激能量反馈到电源中去,如图2(c),箭头指向为能量回馈的方向。图3所示为AP 法设计开关变压器电路理想工作波形。   图3:开关变压器电路理想工作波形图 3.2各点波形分析 当某一PWN信号的下降沿来临时,其控制的开关元件关断,由于原边能量的储存和漏电感的原因,漏极产生冲击电压,大于2UI,因为加入了RC缓冲电路,使其最终稳定在2UI附近。 当S1的PWN信号下降沿来临,S1关断,漏极产生较高的冲击电压,并使得与S2并联的反馈能量二极管FWD2导通,形成能量回馈回路,此时S2漏极产生较高的冲击电流,见图4.   图4:S2漏极产生较高的冲击电流图 3实验与分析 3.1原理设计 图5为简化后的主电路。输入24V直流电压,经过大电容滤波后,接到推挽变压器原边的中间抽头。变压器原边另外两个抽头分别接两个全控型开关器件IGBT,并在此之间加入RC吸收电路,构成推挽逆变电路。推挽变压器输出端经全桥整流,大电容滤波得到220V直流电压。并通过分压支路得到反馈电压信号UOUT.   图5:推挽DC-DC变换器主电路图 以CA3524芯片为核心,构成控制电路。通过调节6、7管脚间的电阻和电容值来调节全控型开关器件的开关频率。12、13管脚输出PWM脉冲信号,并通过驱动电路,分别交替控制两个全控型开关器件。电压反馈信号输入芯片的1管脚,通过调节电位器P2给2管脚输入电压反馈信号的参考电压,并与 9管脚COM端连同CA3524内部运放一起构成PI调节器,调节PWM脉冲占空比,以达到稳定输出电压220V的目的。 3.2结果与分析 实验结果表面,输出电压稳定在220V,纹波电压较小。最大输出功率能达到近600W,系统效率基本稳定在80%,达到预期效果。如下表1所示。[!--empirenews.page--]   其中,由于IGBT效率损耗较大导致系统效率偏低,考虑如果采用损耗较小的MOSFET,系统效率会至少上升10%~15%. 注意事项: (1)变压器初级绕组在正、反两个方向激励时,由于相应的伏秒积不相等,会使磁芯的工作磁化曲线偏离原点,这一偏磁现象与开关管的选择有关,原因是开关管反向恢复时间的不同>可导致伏秒积的不同。 (2)实验中,随着输入电压的微幅增高,系统损耗随之增大,主要原因是变压器磁芯产生较大的涡流损耗,系统效率有所下降。减小涡流损耗的措施主要有:减小感应电势,如采用铁粉芯材料;增加铁心的电阻率,如采用铁氧体材料;加长涡流所经的路径,如采用硅钢片或非晶带。 4结论 本方案利用24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器,并采用AP法设计了一种高频推挽变压器。实验结果表明,本方案使输出电压稳定在220V并具有一定的输出硬度,效率达到80%,特别适用于低压大电流输入的中小功率场合。

    时间:2016-07-05 关键词: 电路设计 开关电源 DC-DC

  • 何时越小越好

    何时越小越好

    问题: μModul®控制器如何装入如此小的空间内? 回答: 所需的许多组件都已经集成。 电源模块上市已经很长时间了。电源模块是一种通常采用开关模式的封装电源,能够轻松焊接到电路板上,用于将输入电压转换为经过控制的输出电压。与通常只在芯片上集成控制器和电源开关的开关稳压器IC相比,电源模块还可以集成无数个无源组件。通常,“电源模块”一词一般在集成电感时使用。图2显示了开关模式降压型转换器(降压拓扑)所需的组件。虚线表示开关稳压器IC和电源模块。这些模块的电压转换电路由电源模块制造商开发,所以用户无需非常了解电源。除此以外,还有其他优点。由于模块高度集成,所以开关模式电源的尺寸会非常小。 更安静、更小巧的DC-DC调节 开关稳压器本身会产生辐射EMI,在相对较高的频率工作时需要高dI/dt事件。在医疗设备、RF收发器以及测试和测量系统中,通常强制要求EMI合规,这也是信号处理领域的一项关键设计挑战。例如,如果系统未能达到EMI合规要求,或者开关稳压器会影响到高速数字或RF信号的完整性,则需要进行调试和重新设计,这样不仅会延长设计周期,还要重新进行评估,从而导致成本增加。此外,在更密集的PCB布局中,DC-DC开关稳压器一般非常接近噪声敏感型元件和信号路径,这更有可能产生噪声。 与其依赖于繁琐的EMI缓解技术,例如降低开关频率、在PCB上添加滤波电路或安装屏蔽,更好的方法是从源头抑制噪声,即DC-DC硅芯片本身。为了实现更紧凑的DC-DC解决方案,可以将所有组件,包括MOSFET、电感、DC-DC IC,以及所有支持型组件集成到一个类似于表贴IC的微型超模压塑封装中。参见图1。 图1.LTM8074使用Silent Switcher®架构,实现完整的小型封装低噪声解决方案 除了能够实现更安静的DC-DC转换,满足大部分EMI合规标准要求(例如EN 55022 B类),以及实现小尺寸之外,还需要尽可能减少PCB上输出电容等其他组件的数量,这点至关重要。通过采用快速瞬态响应DC-DC调节器,可以降低对输出电容的依赖。这意味着通过优化内部反馈环路补偿,可在多种工作条件下提供足够的稳定性裕量,支持各种输出电容,从而简化整体设计。 图2.降压型(降压)开关稳压器高度集成电源模块中的电感 图3.使用最小输出电容(2 μF × 4.7 μF陶瓷电容)时,LTM8074提供快速瞬态响应(12 VIN、3.3 VOUT) LTM8074是一款1.2 A、40 VIN µModule降压稳压器,采用4 mm × 4 mm × 1.82 mm、0.65 mm间距BGA微型封装。3.2 VIN至40 VIN、3.3 VOUT产品解决方案的整体尺寸为60 mm2,只需要两个0805电容和两个0603电阻。这种小巧、轻质(0.08 g)的封装使得器件可以安装在PCB的背面,而PCB正面通常密布各种元件。该产品采用的Silent Switcher架构可以最小化EMI辐射,让LTM8074能够通过CISPR22 B类测试,并降低与其他敏感电路产生EMC问题的可能性。 并非始终能够集成所有外部组件。原因如下。例如,某些设置(例如开关频率或软启动时间)应该是可调的,必须向电路发出指令。这些操作可以通过数字化方式完成。但是,这可能意味着在系统中使用微控制器和非易失性存储,并支持相应成本。解决这个问题的一种常见方法是使用外部无源组件来实现这些设置。 输入和输出电容通常被集成到该电源模块中,但有时候需要从外部连接。图2显示了采用了ADI公司新产品LTM8074的电路。 图4.LTM8074的VIN最高可达40 V,输出电流1.2 A,占用空间面积仅为4 mm × 4 mm 通过使用一个外部电阻来设置所需的输出电压,可以减少类型数量,并为应用提供一定的灵活性。如果不需要软启动,则无需将电容连接到相应的引脚上。所有这些功能结合起来,就能够在极小的电路板面积内实现电压转换。凭借LTM8074仅4 mm × 4 mm的边沿长度,以及最少量的外部接线,整个电源单元可以在仅约8 mm × 8 mm的电路板区域内运行,提供高达40 V的输入电压和高达1.2 A的输出电流。图3显示了采用最少数量的必需外部组件的示例布局。 图5.约8 mm × 8 mm电路板面积上的示例布局 对于小型电源,能否提供极高转换效率至关重要,否则可能会遇到散热问题。 新产品LTM8074的尺寸仅为紧凑,能够完美解决这一问题。凭借集成的Silent Switcher技术,它可以用于对噪声极为敏感,通常配备线性稳压器的电路中。 高度集成的电源模块不仅可用于简化开关电源的设计,还可用于在极小的空间内实现高效的电压转换。 ADI µModule器件的关键性能特征包括: ·噪声更低(超低噪声和Silent Switcher器件) ·超薄封装 ·6面高效降温(CoP) ·在线路、负载和温度范围中,精准实现VOUT调节 ·极端可靠性测试 ·接地环路最少 ·在衬底上实现多重输出 ·极端温度测试

    时间:2020-03-18 关键词: 控制器 电源模块 DC-DC

  • 使用固定比率转换器提高供电网络效率

    使用固定比率转换器提高供电网络效率

    绝大多数机电负载或半导体负载都需要稳定的 DC-DC 电压转换及严格的稳压,才能可靠运行。执行该功能的 DC-DC 转换器通常称作负载点 (PoL) 稳压器,设计时具有最大输入电压及最小输入电压规格,其规格定义了它们的稳定工作范围。这些稳压器的供电网络 (PDN) 的复杂性可能会因负载的数量和类型、整体系统架构、负载功率级、电压等级(转换级)以及隔离和稳压要求的不同而不同。 许多电源系统设计人员将稳压的 DC-DC 转换器视为整体设计的关键。但将合适的电压提供给负载点稳压器,不一定都需要 PDN 稳压,或者对于中间配电母线电压而言 PDN 稳压并不那么重要。考虑这一点时,电源系统工程师应该考虑应用固定比率 DC-DC 转换器,它可显著的提升PDN 的整体性能。 如何优化供电网络 PDN 性能通常以功耗、瞬态响应、物理尺寸、重量及成本来衡量。影响 PDN 性能的一个主要设计挑战是电压转化的比例和高精度的线/负载调整率。工程师花了大量的时间来处理大量不同的输入/输出 电压转化率,动态调整率以及分布特性来提高性能和可靠性。 如果系统负载功耗处于千瓦级范围内,采用高压设计大容量 PDN,可减少在系统中的电流等级 (P=V•I),因此可以缩小 PDN 尺寸,减轻重量并降低成本(线缆、母线排、主板铜箔电源层)(PLOSS = I2R)。在转换为低压/大电流前,最大限度延长高电压运行时长,尽可能接近负载,是一大优势。 但要让高压、高功率 PDN 接近负载,则需要具有高效率及高功率密度的 DC-DC 转换器。如果输入至输出电压转换比例很大,例如 800V 或 400V 转 48V,最高效率的转换器是提供非稳压的固定比率转换器。这些高效率的转换器,不仅可提供更高的功率密度,而且还因较低的功耗,可提供更便捷的热管理。 何为固定比率转换器? 固定比率转换器的工作原理与变压器类似,但它执行的不是 AC-AC 转换,而是 DC-DC 转换,输出电压为 DC 输入电压的固定比例。与变压器一样,这种转换器不提供输出电压稳压,输入至输出变压由器件的“匝数比”决定。该匝数比称为 K 因数,表示为一个相对于其电压降压能力的分数。K 因数从 K=1 到 K=1/72 不等,可根据 PDN 架构及 PoL 稳压器设计规范进行选择。 图A:双向固定比率转换器的工作原理。 K=1/16 的降压换器,也可用作 K=16/1 的升压转换器。 典型 PDN 电压有低电压 (LV)、高电压 (HV) 和超高电压 (UHV)。 固定比率转换器可以是隔离的,也可以不是隔离的,而且可通过反向电压转换实现双向功率流。例如,一款支持双向功能的 K=1/16 固定比率转换器可以作为一款 K=16/1 的升压转换器。 额外的设计灵活性包括易于并联(可满足更高功率的电源要求)和串联转换器输出的选项(可通过有效改变 K 因数,提供更高的输出电压)等。 图 B:BCM 转换器易于并联,满足更高的电源需求。 众多终端市场及应用的电源需求急剧上升,因此供电网络正在经历重大变革。由于新特性的增加以及性能水平的不断提升,更高的 PDN 电压(如 48V)正在用于电动汽车、轻型混合动力车以及插电式混合动力汽车。48V 符合许多系统要求的安全电气低电压 (SELV) 标准,而 P=V•I 和 PLOSS=I2R 的简单电源方程式也说明了高压 PDN 效率更高的原因所在。 图 C:输出串连以提高输出电压的 BCM 可实现更高的设计灵活性。 对于给定功率级而言,与 12V 系统相比,48V 系统电流为1/4、线路功耗低为1/16 。在 1/4 的电流下,线缆和连接器可以更小、更轻,而且成本也会更低。用于混合动力汽车的 48V 电池功率是 12V 电池的 4 倍,增加的电源可用于动力系统应用,以减少二氧化碳排放,提高燃油里程数并增加新的安全及娱乐特性。 在数据中心机架中增加了人工智能 (AI),使机架电源需求提高到了 20kW 以上,因此12V PDN的使用 既笨重,效率又低。使用 48V PDN,可获得与混合动力汽车相同的优势。在汽车及数据中心应用中,最好保留原有 12V 负载及 POL 常用降压稳压器,以最大限度减少需要修改的内容。 使用非隔离固定比率转换器解决实际问题 48V 符合 SELV 标准,因此非隔离固定比率转换器是 48V 至 12V DC-DC 转换级的理想之选,因为当前的 PoL 12V 稳压器能够应对输入电压的变化。非隔离、非稳压固定比率转换器是最高效的高功率母线转换器,可实现更低功耗、更高功率密度以及更低的成本。这一高密度有助于最新分布式配电架构用于混合动力汽车,其中非隔离固定比率转换器可布置在负载旁边,因此可在汽车周围最大限度运行更小、更高效的 48V PDN。在刀片服务器中,这种小型非隔离式 48V 至 12V 固定比率转换器可以布置在靠近降压稳压器的主板上。 许多全新 AI 加速卡(如 NVidia 的 SXM 以及开放式计算计划 (OCP) 成员的 OAM 卡)都设计有 48V 输入,因为 AI 处理器功率级在 500 至 750W 之间。要让依然在其机架中使用 12V PDN 背板的云计算及服务器公司使用这些高性能卡,就需要实现 12V 至 48V 的转换。在这些加速卡上(或在更高功率的分布式 12V 至 48V 模块中)增加一款双向 K=1/4 非隔离固定比率转换器,作为 12V 至 48V 升压转换器 (K = 4/1),可轻松将 AI 功能带入老式机架系统。 图 D:原有系统的 48V 电源 Vicor NBM2317 可将 48V 高效转换为 12V,也可将 12V 高效转换为 48V,因为 NBM 是一款双向转换器。双向性可将原有电路板整合在 48V 基础架构中,也可将最新 GPU 整合在原有 12V 机架中。 如何满足需要隔离功能而且要求苛刻的高电压应用需求 电动汽车 在电动汽车应用中,电源需求决定了电池电压必须远远高于目前混合动力汽车使用的 48V,通常选择 400V。400V 转换为 48V,配送给动力总成及底盘周围的不同负载。为支持快速充电,400V 电池由提供稳压 800V DC 输出的充电站通过 800V 至 400V 转换器充电。 图 E:分布式 48V 架构将多个功耗更低的更小转换器布置在接近 12V 负载的位置。 在 400V/48V 及 800V/400V 应用中,由于功率要求高,可有效地使用具有高功率密度、效率在 98% 以上的隔离式 K:1/8(400/48) 及 K:1/2 (800/400) 固定比率转换器并联阵列。稳压可在固定比率转换器级前面或者后面提供。未稳压的功率密度及效率提升,不仅在这一极高功率应用中的这个位置效果显著,而且还可简化热管理。 高性能计算 高性能计算 (HPC) 系统机架功率级通常高于 100kW,因此使用 380VDC 作为主要 PDN。在这些应用中,K:1/8 与 K:1/16 的隔离式固定比率转换器集成在服务器刀片中或通过机架配电的夹层卡上,为主板提供 48V 或 12V 电源。随后由 12V 多相降压转换器阵列或更高效率的高级 48V 至 POL 架构提供稳压。固定比率转换器的密度和效率又一次在实现这类 PDN 架构中发挥重要作用,可实现高性能。 系留无人机 另一项需要隔离的高电压应用就是系留无人机。系留无人机的电源线长度可能会超过 400 米,无人机必须将其提起并保持,才能达到其飞行高度。使用 800V 等高电压,可显著缩减这些笨重电源线的尺寸、重量和成本,从而可实现性能更高的无人机。使用板载固定比率转换器(一般 K=1/16)转换至 48V,可提供非常高效的极小供电解决方案,充分满足机载电子产品及视频有效载荷的需求。 图 F:电压越高,电线就越轻,系留无人机飞得就越高。 5G 通信 现在,全世界的都在提升4G 无线电和天线塔为之前 4G 设备5倍的最新 5G 系统。4G PDN 为 48V,通过线缆从地面电源系统提供。新增 5G 设备,功率级显著提升,如果 PDN 要保持在 48V 电压下,那直径就会非常大,电线就会很重。电信公司正在研究使用 380VDC PDN 的优势,以显著缩小线缆尺寸。在升压模式下使用双向 K 1/8 固定比率转换器,地面 48V 电源系统可向塔顶提供 380V 的电源(K:8/1)。4G 和 5G 系统在塔顶使用 380V 至 48V 稳压转换器,不仅可获得 48V 稳压电源,而且还可通过 380V 细小电线实现更低成本的供电。 固定比率转换器为高性能应用提供高度灵活的 PDN 设计 高性能电源需求在不断上升。企业及高性能计算高级系统、通信与网络基础设施、自动驾驶汽车以及大量交通运输应用只是需要更多电源的高增长产业中的几个。这些市场有一个共同的特点:每个市场都有极大的电力需求,它们都可从高功率密度的小型 DC-DC 转换器解决方案中获益,节省空间并减轻重量。电源系统工程师应当把固定比率转换器作为实现更高性能 PDN 的重要高灵活解决方案,以在整体系统性能方面获得竞争优势。

    时间:2020-03-19 关键词: 转换器 DC-DC 供电网络

  • 使用固定比率转换器提高供电网络效率

    使用固定比率转换器提高供电网络效率

    许多电源系统设计人员将稳压的 DC-DC 转换器视为整体设计的关键。但将合适的电压提供给负载点稳压器,不一定都需要 PDN 稳压,或者对于中间配电母线电压而言 PDN 稳压并不那么重要。考虑这一点时,电源系统工程师应该考虑应用固定比率 DC-DC 转换器,它可显著的提升PDN 的整体性能。 如何优化供电网络 PDN 性能通常以功耗、瞬态响应、物理尺寸、重量及成本来衡量。影响 PDN 性能的一个主要设计挑战是电压转化的比例和高精度的线/负载调整率。工程师花了大量的时间来处理大量不同的输入/输出 电压转化率,动态调整率以及分布特性来提高性能和可靠性。 如果系统负载功耗处于千瓦级范围内,采用高压设计大容量 PDN,可减少在系统中的电流等级 (P=V•I),因此可以缩小 PDN 尺寸,减轻重量并降低成本(线缆、母线排、主板铜箔电源层)(PLOSS = I2R)。在转换为低压/大电流前,最大限度延长高电压运行时长,尽可能接近负载,是一大优势。 但要让高压、高功率 PDN 接近负载,则需要具有高效率及高功率密度的 DC-DC 转换器。如果输入至输出电压转换比例很大,例如 800V 或 400V 转 48V,最高效率的转换器是提供非稳压的固定比率转换器。这些高效率的转换器,不仅可提供更高的功率密度,而且还因较低的功耗,可提供更便捷的热管理。 何为固定比率转换器? 固定比率转换器的工作原理与变压器类似,但它执行的不是 AC-AC 转换,而是 DC-DC 转换,输出电压为 DC 输入电压的固定比例。与变压器一样,这种转换器不提供输出电压稳压,输入至输出变压由器件的“匝数比”决定。该匝数比称为 K 因数,表示为一个相对于其电压降压能力的分数。K 因数从 K=1 到 K=1/72 不等,可根据 PDN 架构及 PoL 稳压器设计规范进行选择。 图A:双向固定比率转换器的工作原理。 K=1/16 的降压换器,也可用作 K=16/1 的升压转换器。 固定比率转换器可以是隔离的,也可以不是隔离的,而且可通过反向电压转换实现双向功率流。例如,一款支持双向功能的 K=1/16 固定比率转换器可以作为一款 K=16/1 的升压转换器。 额外的设计灵活性包括易于并联(可满足更高功率的电源要求)和串联转换器输出的选项(可通过有效改变 K 因数,提供更高的输出电压)等。

    时间:2020-03-20 关键词: DC-DC 电压转换 供电网络效率

  • 科研和半导体应用的DC-DC电源模块

    科研和半导体应用的DC-DC电源模块

    现在的电源种类繁多,那么大家知道什么是DC/DC吗?XP Power正式宣布推出新款30W DC-DC电源模块,可以从一个24VDC单输入产生高达6kVDC。HRL30系列提供了一个精确的高压输出,可广泛的适用于包括科研和半导体应用。 该系列共有22个电压模块可选,从0-200VDC到0-6KVDC的全可控输出在正负极都有。22至30V的宽输入范围允许产品由工业设备中常见的24V导轨供电,而内置的精度+5VDC基准提供稳定的电源来控制高压输出。良好的线/负载调节(0.01%)和低纹波/噪声(<0.05%)确保稳定的输出电压。 输出电流和电压在整个范围(0%到100%)内都是完全可编程的,该产品包括电压和电流监视器输出,用于远程监控和易于集成到系统中。 HRL30系列的模块在-40°C到+70°C的温度范围内工作。基板冷却组件,独特的设计和制造技术以及典型的85%的效率确保了即使在最苛刻的应用中也具有优异的热性能。 这款外壳坚固的产品提供电弧、短路、过载和热保护,可保护产品本身及其安装的设备。HRL30系列设备的设计符合EN60950和EN62368标准,适用于质谱、静电夹头、光电倍增管、电子束/离子束、电泳、扫描电子显微镜和电容充电等应用。以上就是XP Power推出新款高压DC-DC电源模块,适合科研和半导体应用,相信对设计者的选择有所帮助。

    时间:2020-03-24 关键词: power 电源模块 DC-DC xp

  • DC-DC开关电源设计总结

    DC-DC开关电源设计总结

    现在的电源多种多样,但是常用地还是开关电源,相关的Layout经验,供各位EE参考。 先上一张MPS经典热销产品MP1470的典型应用图,可以轻松实现12V转3.3V/2A: DC-DC的layout非常重要,会直接影响到产品的稳定性与EMI效果,总结经验/规则如下: 1、处理好反馈环(对应上图中R1-R2-R3-IC_FB&GND),反馈线不要走肖特基下面,不要走电感(L1)下面,不要走大电容下面,不要被大电流环路包围,必要时可在取样电阻并个100pF的电容增加稳定性(但瞬态会受到一点影响); 2、反馈线宁可细不要粗,因为线越宽,天线效应越明显,影响环路的稳定性。一般用6-12mils的线; 3、所有电容尽可能靠近IC; 4、电感按规格书指标的120-130%的容量选取,不可过大,过大会影响效率和瞬态; 5、电容按规格书的150%的容量选取。如果是用贴片陶瓷电容,如果用22uF,用两个10uF并联会更好。若对于成本不敏感,电容可用更大些。特别提示:输出电容,若是用铝电解电容,千万记得要用高频低阻的,不可随便放个低频滤波电容! 6、尽可能缩小大电流环路的包围面积。如果不方便缩小,用敷铜的方式变成一条窄缝。 7、不要在关键回路上使用热阻焊盘,它们会引入多余的电感特性。 8、当使用地线层的时候,要尽力保持输入切换回路下面的地层的完整性。任何对这一区域地线层的切割都会降低地线层的有效性,即使是通过地线层的信号导通孔也会增加其阻抗。9、导通孔可以被用于连接退藕电容和 IC 的地到地线层上,这可使回路最短化。但需要牢记的是导通孔的电感量大约在 0.1~0.5nH 之间,这会根据导通孔厚度和长度的不同而不同,它们可增加总的回路电感量。对于低阻抗的连接来说,使用多个导通孔是应该的。 在上面的例子中,通到地线层的附加导通孔对缩减 C IN 回路的长度没有帮助。但在另一个例子中,由于顶层的路径很长,通过导通孔来缩小回路面积就十分有效。 10、需要注意的是将地线层作为电流回流的路径会将大量噪声引入地线层,为此可将局部地线层独立出来,再通过一个噪声很低的点接入主地当中。 11、当地线层很靠近辐射回路的时候,其对回路的屏蔽效果会得到有效的加强。因此,在设计局多层PCB 的时候,可将完整的地线层放在第二层,使其直接位于承载了大电流的顶层的下面。 12、非屏蔽电感会生成大量的漏磁,它们会进入其他回路和滤波元件之中。在噪声敏感的应用中应当使用半屏蔽或全屏蔽的电感,还要让敏感电路和回路远离电感。 解决 EMI 问题可能是一件很复杂的事情,尤其是在面对完整的系统,同时又不知道辐射源所在的时候。有了关于高频信号和开关切换式转换器中的电流回路的基础知识,再加上对元器件和 PCB 布局在高频情况下的表现的了解,结合某些简单自制工具的使用,要想找出辐射源和降低辐射的低成本解决方案,从而轻松的解决 EMI 问题是有可能的。预告下期将为大家带来一个DIY EMI 探测工具。相信这些开关电源的经验对初学的一些工程师来说,会有一定的帮助。

    时间:2020-03-26 关键词: 开关 电源 DC-DC

  • 新款高压DC-DC电源模块概况

    新款高压DC-DC电源模块概况

    电子产品的不断发展,也推动着电源的不断创新,XP Power正式宣布推出新款30W DC-DC电源模块,可以从一个24VDC单输入产生高达6kVDC。HRL30系列提供了一个精确的高压输出,可广泛的适用于包括科研和半导体应用。 该系列共有22个电压模块可选,从0-200VDC到0-6KVDC的全可控输出在正负极都有。22至30V的宽输入范围允许产品由工业设备中常见的24V导轨供电,而内置的精度+5VDC基准提供稳定的电源来控制高压输出。良好的线/负载调节(0.01%)和低纹波/噪声(<0.05%)确保稳定的输出电压。 输出电流和电压在整个范围(0%到100%)内都是完全可编程的,该产品包括电压和电流监视器输出,用于远程监控和易于集成到系统中。 HRL30系列的模块在-40°C到+70°C的温度范围内工作。基板冷却组件,独特的设计和制造技术以及典型的85%的效率确保了即使在最苛刻的应用中也具有优异的热性能。 这款外壳坚固的产品提供电弧、短路、过载和热保护,可保护产品本身及其安装的设备。HRL30系列设备的设计符合EN60950和EN62368标准,适用于质谱、静电夹头、光电倍增管、电子束/离子束、电泳、扫描电子显微镜和电容充电等应用。以上就是XP Power推出新款高压DC-DC电源模块,适合科研和半导体应用,当然也需要科研人员的不断创新。

    时间:2020-03-26 关键词: power 电源模块 DC-DC xp

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