v8彩票一种基于LM3150 Buck型开关电源设计方案

2020-08-24 10:23字体:
  

  的计划。借助于WEBENCH电源计划器械抉择合意的外围元件,完成效劳、本钱、面积和开合频率的优化。通过仿真解释该电源褂讪性好,转换效劳高,可能通常行使于便携配置中。

  新颖电子体系计划都必要一个恒定输出的供电电源,无论输入电压仍旧负载电流发作蜕化,只消这些蜕化正在稳压源的运转周围内,稳压源都要确保电途有恒定的延续的电压输出。正在便携式体系中,输入电压往往来自电池或直流电压源,而体系所用的芯片越来越众,芯片的功耗也越来越大,体系各芯片对电源的电压、电流和功能央求也众种众样。开合电源以PWM工夫为主,v8彩票通过改动脉冲的占空比调剂输出电压,若何凭据电压和电流情形并探求功能、功耗和体积等成分正在繁众的电源芯片入选型并优化,是电子体系计划中面对的主要题目。借助于TI最新的WEBENCH电源计划器械可能正在TI繁众的电源芯片中挑选出适合项方针芯片并实行外围电途计划和优化。

  如图1所示,Buck变换器紧要蕴涵:开合元件MOS管M1,二极管D1,电感L1,电容C1和反应环途。如图,当M1导通时,V1与输出电压Vdc相当,D1反向截止。电流IM1=IL1流经电感L1,电流线滤波,出现输出电压Vo和输出电流Io。R1和R2对Vo采样取得Vs,Vs与参考电压Vref斗劲取得信号Vea。如图1(a)所示,VtrVea时,操纵信号VG跳变为低电平,MOS管M1截止。此时,电感L1两头的电压极性反向,二极管D1接受正向偏压,并有电流ID1流过。若IL1

  LM3150是一款简易易用,且可供应最高达12 A输出电流的容易降压电源操纵器,采用eTSSOP-14封装。LM3150的事业输入电压周围为6~42 V,输出电压可按必要而调度,最低可达0.6 V,开合频率可调剂至1MHz。LM3150操纵器采用固定导通功夫(COT)构造,具有特速的瞬态反应,无需外置环途抵偿,有助于削减外置元件数和低浸计划庞大性;可利用低等效串联电阻(ESR)输出电容器,从而低浸了整个计划计划尺寸和输出电压纹波。LM3150内部构造如图3所示。

  WEBENCH Design Environments是特殊而庞大的软件器械,能正在很短的几秒内供应定制照明、电源、时钟、v8彩票滤波以及传感计划等。WEBEN CH简易易用的器械能助助用户创修、模仿并优化相符特殊规格的计划。与此同时,这些器械能让用户正在将计划加入临盆之前正在计划、体系和供应链层面实行基于价钱的衡量。

  开合电源计划的主要参数是效劳、体积和本钱,这几个方面不不妨同时来到最优,而跟效劳、本钱和体积精密联系的成分紧要是:开合频率,电感,MOS管的开合损耗以及MOS管导通损耗。借助于WEBENCH软件可能实现芯片外围电途的优化抉择。

  基于LM3150计划的BUCK型开合电源电途如图4所示。该电途能正在输入直流电压周围为10~15 V,输出3.3 V,负载电流2 A,效劳优先并可抵达90%以上。

  借助于WEBENCH可能对开合电源电途计划的效劳、本钱、面积和开合频率实行优化,如外1所示是WEBENCH对LM3150行使电途正在最高效劳、最小面积和中心计划的比较结果。

  从外中可能看出,效劳最高的计划开合频率最低但占用面积最众,最小面积计划效劳最低但开合频率最高,本计划抉择中心计划。

  电感正在开合电源中控制储能元件的脚色,抉择Buck变换器电感的紧要按照是变换器输出电流的巨细。充电时电感将电流转换为电磁能,放电时将电磁能转换为电流,升高开合频率可能有用地低浸电感的体积,但开合频率又不行太高不然电感磁芯的高频损耗将增大。从上面的3个计划中取得的3种分歧型号的电感如外2所示。

  从比较中可能看出,最高效劳计划电感的直流电阻最小,功率损耗也最小,但因开合频率低导致电感占用面积最大,本钱也最高,最小面积计划直流电阻稍大但电感量较低。本计划抉择型号为:SRR1260-180M的电感,面积、直流电阻、电感值和功率损耗等参数较适中。

  MOS管正在开合电源中是行为电子开合利用的,事业中导通和截止形态瓜代实行。MOS管不是理念的开合,合断和导通是必要功夫的,即存正在开合损耗,开合频率越高,MOS管的开合损耗越大。

  如外3所示,最高效劳计划中开合频率最小,导通电阳最小,通流才具最强,但本钱最大。本计划折入选择型号为型号CSD17507Q5A的MOS管,低浸本钱。

  抉择好芯片的外围元件后,应用WEBENCH软件对LM3150 Buck型开合电源电途实行仿真与测试,电压、电流的输出波形如图5、6所示,输出效劳随电流及输入电压Vin的蜕化如图7所示,开合电源总损耗随输入电压的蜕化如图8所示。从图中可看出电源效劳随输入电压补充总体降低,总体损耗随输入电压补充总体正在上升。

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