很多未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCB layout问题,元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了,使用开关电源设计还是非常方便的。
1、一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,这样使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的灵活性就减少了一些。
2、开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统,所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路,还有来控制反馈深度,因为如果反馈环响应过慢的话,对瞬态响应能力是会有很大影响。
3、输出部分设计包含了输出电容,输出电感以及MOSFET等等,这些器件的选择基本上就是要满足性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗,从而效率降低。低的开关频率带来的结果则是相反的。
4、对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是电容成本会增加,好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意,过多的MOSFET是不能被良好驱动的。
以上就是电源方案如何选择元器件和参数。小编以[b]5V200MA小家电电源方案U6110[/b]为例,主要元器件图:[align=center][attachment=391078]
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[b]5V200MA小家电电源方案U6110[/b]满足六级能效要求。可通过EFT、雷击、浪涌等可靠性测试,可通过3C、UL、CE等认证。其特点是:电路简单、BOM成本低(外围元件数目极少:无需变压器、光耦),电源体积小、无音频噪音、损耗小发热低。电源系统带有各种保护,包括过热保护(OTP)、VCC欠压闭锁(UVLO)、过载保护(OLP)、短路保护(SCP)等。电路特点:无噪音,发热低,且工作时只需很少的外围元件。
[b]5V200MA小家电电源方案U6110[/b]参数表:[align=center][attachment=391079]
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