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在開關電源設計中應考慮的三個因素
文章來源:handler    時間:2023-05-11 05-59-59

1、優化開關頻率

一般開關頻率越高,輸出濾波器元件L和CO的尺寸就越小。因此,它能夠減小電源的體積和成本。更高的帶寬也可以改善負載的瞬態響應。然而,更高的開關頻率意味著更大的功率損耗,這會導致需要更大的電路板空間或者散熱器來緩解熱應力。目前,對于≥大多數降壓電源在10A輸出電流中的工作頻率范圍為100kHz至1mHz~2mHz。對10A負載電流而言,開關頻率可達數mHz。通過仔細權衡尺寸、成本、效率等性能參數,可以實現每一個設計的最佳頻率。

2、選擇Mosfet

當選用MOSFET作為降壓轉換器時,首先要確保其最大VDS額定值高于電源VIN,VIN有足夠的裕度。(MAX)。但是不要選擇FET額定電壓過高。比如16VIN(MAX)FET比較適合電源,額定值為25V或30V。因為FET的導通電阻通常隨著額定電壓的增大而增大,所以額定值為60V的FET電壓過高。下一步,FET導通電阻RDS(ON)QG(或者QGD)和柵極電荷是兩個最重要的參數。一般而言,格柵極電荷QG和導通電阻RDS(ON)選擇之間。一般而言,硅片尺寸較小的FETQG較低,RDS導電阻力較高。(ON),并且FETRDS硅芯片尺寸大。(ON)和大QG。頂部MOSFETQ1在降壓轉換器中同時吸收傳導損耗和交流開關損耗。在低輸出電壓和小占空比的應用中,通常需要使用低QGFET。由于低壓側同步FETQ2在VDS電壓接近零時會導通或截止,所以其交流損耗較小。在這種情況下,對于同步FETQ2而言,低RDS(ON)比QG更為關鍵。當單個場效應管無法承載總功率時,可以考慮采用多個金屬氧化物半導體場效應管并聯工作。

3、選用輸入和輸出電容

一,應該選擇有足夠電壓降低的電容。

降壓轉換器的輸入電容器有脈動開關電流和大紋波電流。因此,為了保證使用壽命,應選擇具有足夠RMS紋波電流額定值的輸入電容器。鋁電解電容器和低ESR陶瓷電容器通常在輸入端并聯使用。

輸出電容器不僅決定了輸出電壓紋波,還決定了負載的瞬態性能。輸出電壓紋波可以通過公式(15)計算。ESR和總電容器對于高性能應用很重要,因為ESR和總電容器應該盡可能降低輸出紋波電壓,優化負載的瞬態響應。低電容器、低電容器聚合物電容器和多層陶瓷電容器(MLCC)那是個不錯的選擇。

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