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25
2017
06

DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器芯片設(shè)計(jì)問(wèn)題集錦(摘錄二)

上一篇文章已對(duì)部分DC-DC拓?fù)潆娐穯?wèn)題做了整理和收集,本文繼續(xù)摘錄其它問(wèn)題,希望對(duì)大家有所幫助。關(guān)于DC/DC電壓變換器設(shè)計(jì)的問(wèn)題,歡迎隨時(shí)溝通,桑尼奇-孫生,18576699326QQ:2335804557。(更多詳情

問(wèn)題1:輸入電壓范圍為VINMINVINMAX,則應(yīng)該選擇何值進(jìn)行buckboostbuck-boost設(shè)計(jì)?

答:因boostbuck-boost電路電感平均電流隨D值增大而增大[IL=IO/(1-D)],故兩種電路電感需根據(jù)輸入電壓的最小值即VINMIN來(lái)設(shè)計(jì),此時(shí)電感電流取最大值(平均值與峰值)。通常必須確保電感值能承載應(yīng)用中的峰值電流而不飽合。buck電路的平均電流雖與輸入輸出電壓無(wú)關(guān),但因高輸入電壓會(huì)使峰值電流增加,于是宜根據(jù)輸入電壓的較高值(VINMAX)選擇buck電感。

問(wèn)題2:為何boostbuck-boost電路平均電感電流公式相同,而與buck電路如此不同?

答:buck電路中能量在整個(gè)開關(guān)周期里(在開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷期間)都一直不斷地流向負(fù)載(通過(guò)電感),所以,平均電感電流一定等于負(fù)載電流,即IL=IO

電容對(duì)平均電流的流動(dòng)無(wú)任何影響,因?yàn)榉€(wěn)態(tài)情況下,電容上的電荷與每個(gè)開關(guān)周期末加在電感上的伏秒數(shù)一樣,平均值也為0(電荷是電流對(duì)時(shí)間的積分,以安.秒為單位)。若未達(dá)到平衡狀態(tài),電容將持續(xù)充電(或放電),直到達(dá)到穩(wěn)態(tài)(平均值為0)。

boostbuck-boost電路中,能量?jī)H在開關(guān)管關(guān)斷期間流到輸出端,且只能通過(guò)二極管流過(guò),所以二極管的平均電流一定與負(fù)載電流相等,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算,因整個(gè)周期的二極管平均電流為ILX(1-D),且等于負(fù)載電流IO,于是可以得到boostbuck-boost電路中IL=IO/(1-D)

問(wèn)題3:三種拓?fù)涞钠骄敵鲭娏鳎簇?fù)載電流)與何相等?

答:buck電路的平均輸出電流與平均電感電流相等,而boostbuck-boost電路中其值等于平均二值管電流。

問(wèn)題4:三種拓?fù)涞钠骄斎腚娏髦蹬c何相等?

答:buck電路的輸入電流只流過(guò)開關(guān)管,當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)便會(huì)停止,所以平均輸入電流一定與平均開關(guān)管電流相等。在開關(guān)周期的導(dǎo)通時(shí)間D內(nèi),平均開關(guān)管電流值與平均電感電流值相等,也即buck電路中與負(fù)載電流相等。所以整個(gè)周期內(nèi)的開關(guān)管電流數(shù)學(xué)平均值為DXIO,此必與輸入電流值 IIN相等。也可通過(guò)輸入與輸出功率對(duì)上式進(jìn)行驗(yàn)證。

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根據(jù)上式可得,輸入功率與輸出功率相等,在計(jì)算過(guò)程中,假設(shè)開關(guān)管與二極管導(dǎo)通壓降為0,所以能量守恒無(wú)損,也即效率為100%

同樣,因?yàn)?/span>boost變換器的輸入電流都流過(guò)電感,所以平均輸入電流與平均輸入電流與平均電感電流相等,即IO/(1-D),仍通過(guò)功率進(jìn)行驗(yàn)證

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Buck-boost電路情況稍微復(fù)雜些,開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)輸入電流流過(guò)電感,而開關(guān)管關(guān)斷時(shí)電感電流仍繼續(xù)流動(dòng),但與輸入無(wú)關(guān),故只可得到平均輸入電流與平均開關(guān)管相等。因開關(guān)管電流中心值為IO/(1-D),所以其周期內(nèi)數(shù)學(xué)平均值為DXIO(1-D),此即為平均輸入電流。仍通過(guò)功率進(jìn)行驗(yàn)證,可得PIN=PO

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問(wèn)題5:三種拓?fù)涞钠骄姼须娏髋c輸入或輸出電流有何關(guān)聯(lián)?

答:buck電路的平均電感電流等于輸出電流,即IL=IO ; boost電路的平均電感電流與輸入電流相等,即 IL=INbuck-boost電路中其等于輸入電流(平均值)與輸出電流(平均值)之和,推導(dǎo)如下:

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各種電流關(guān)系表如下:

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以上為對(duì)DC/DC電壓變換器設(shè)計(jì)中常遇到的問(wèn)題的整理與總結(jié),如需推薦合適DC/DC型號(hào)及設(shè)計(jì)參數(shù)咨詢,請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系桑尼奇孫生,18576699326QQ:2335804557

桑尼奇科技專業(yè)代理銷售多個(gè)品牌的DC/DC電源芯片,包括有:MPSRICHTEKSILERGYETAFITITILOWPOWER等品牌,產(chǎn)品輸入從4V~36V,輸出電流0.5~5A,封裝從SOT23-5~SOP8QFNBGA等,歡迎咨詢。

(以上信息由深圳桑尼奇科技有限公司提供)


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