导图社区 电路开关电源设计方案
电路开关电源设计方案，导图介绍了电源种类、开关电源、电感、芯片功能模块等方面，结构型知识框架方便学习理解！
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电路开关电源设计方案
电源种类
电压源
电流源
直流电源
电源
线性电源
分压方式实现输出电压下降的电压损耗在LDO上
特点
负载功率越高效率越低
负载功率越低效率越高
自己承担多余电压来实现降压
什么场合使用
输入输出电压相近
功率小电流小
升压／降压／升降压
开关电源
效率高 体积小
原理
监测电压
反馈到输入端
开关调节
三极管
P
N
需要电流 功耗高
MOSFET
GS过了平台电压就不嚣要电流了
损耗
导通损耗
RDS(ON）等效电阻
发热
开关损耗
关断损耗很小
IGBT
相对MOS管而言导通电流很大
导通速度慢
导通压降为定值
导通损耗低
开关频率低 体积大
MOSFET IGBT
成本不一样
体积不一样
频率不一样
开关器件
开关损耗 增加 温升增加 影响寿命
温度升高10° 系统可靠性下降一倍
影响
调节过程 开关过程有波动
输入本身有波动 影响输出
负载也是有波动的
输入 输出变化 调节实时进行
调节时间 影响输出
调节时间产生的结果
响应重要指标
频率周期单位时间调节次数
总结
电感上电流不能激变
电流连绫变化
电容上的电压不能激变
电容连续变化
电感上电压是激变的
会产生电弧
电容上电流是激变的
会产生浪涌
电感和电容都是电抗器件 无损耗 都可以储存能量
电感以电流形式储存能量 电容以电压形式储存能量
电感
电感上电开始
电感的电流以固定的斜率增速上升
电感的电流可以到无夯大
电感电流波形模式
CCM连续模式
电感的电流下峰值不为0
BCM临界连续模式
电感的电流下峰值为0
DCM断续模式
有一段时间电流为0
电感的感应电压与电感的电流变化斜率有关与电流的大小无关
电感电压与开关动作相反
电感的电压由Vin和Vout决定的
电感上平均电流==负载电流
电感的平均电流位于电感电流波形的几何中心
电感饱和
电感电流磁通量饱和后 相当于导体 电流直线上升
电感公式推导
感应电压＝L＊电流变化率
电感的线径确定通过的电流就确定
设计时负载电流不要超过电感的额定电流
lpeek=1.2＊电感额定电流
15V输入输出5V 3A
开关频率100Khz
根据公式推导电感27.8uH
电感电流
R=0.4纹波率峰值电流
3.6A电感额定电流3.6*1.2=4.32A
例子TPS5430
芯片功能模块
高精度基准电压源电压功能反馈
进行电压调节
电流反馈
电流保护
PWM调节
供电电源
欠压保护
使能开关
过温保护
软起电路
自举充电电路
内置MOS管及驱动电路
振荡电路
分立元器件搭建芯片功能电路
