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如何使用集成電源模塊解決 DC/DC 噪聲、效率和布局問題

2513704 2022-11-24 | pdf | 425.29KB | 次下載 | 免費

資料介紹

為 10 伏（典型值）或更低的低電壓和約 2 至 15 安培 (A) 的適度電流水平構建基本降壓（降壓）DC/DC 穩(wěn)壓器似乎并不困難。設計人員只需選擇合適的開關穩(wěn)壓器 IC，并使用數(shù)據表或應用說明中的示例電路添加一些無源元件。但是設計真的完成并準備好發(fā)布試運行，甚至是生產了嗎？可能不是。為 10 伏（典型值）或更低的低電壓和約 2 至 15 安培 (A) 的適度電流水平構建基本降壓（降壓）DC/DC 穩(wěn)壓器似乎并不困難。設計人員只需選擇合適的開關穩(wěn)壓器 IC，并使用數(shù)據表或應用說明中的示例電路添加一些無源元件。但是設計真的完成并準備好發(fā)布試運行，甚至是生產了嗎？可能不是。雖然穩(wěn)壓器提供了所需的直流軌，但它仍然存在一些潛在的問題。首先，效率可能無法滿足項目目標或監(jiān)管要求，從而增加熱影響，并縮短電池壽命。其次，可能需要額外的組件來確保正確的啟動、瞬態(tài)性能和低紋波，這反過來會影響尺寸、上市時間和整體物料清單 (BOM)。最后，也許最具挑戰(zhàn)性的是，設計可能無法滿足各種監(jiān)管要求對電磁干擾 (EMI) 或射頻干擾 (RFI) 日益嚴格的限制，因此需要重新設計或進一步增加組件和測試。雖然穩(wěn)壓器提供了所需的直流軌，但它仍然存在一些潛在的問題。首先，效率可能無法滿足項目目標或監(jiān)管要求，從而增加熱影響，并縮短電池壽命。其次，可能需要額外的組件來確保正確的啟動、瞬態(tài)性能和低紋波，這反過來會影響尺寸、上市時間和整體物料清單 (BOM)。最后，也許最具挑戰(zhàn)性的是，設計可能無法滿足各種監(jiān)管要求對電磁干擾 (EMI) 或射頻干擾 (RFI) 日益嚴格的限制，因此需要重新設計或進一步增加組件和測試。本文描述了基本 DC/DC 穩(wěn)壓器設計與滿足或超過效率、低輻射和紋波噪聲以及整體集成要求的高級穩(wěn)壓器設計之間的預期和性能差距。然后，本文介紹了本文描述了基本 DC/DC 穩(wěn)壓器設計與滿足或超過效率、低輻射和紋波噪聲以及整體集成要求的高級穩(wěn)壓器設計之間的預期和性能差距。然后，本文介紹了Analog Devices 的Analog Devices 的Silent Switcher μModule，并展示了如何使用它們來解決多個 DC/DC 降壓穩(wěn)壓器問題。Silent Switcher μModule，并展示了如何使用它們來解決多個 DC/DC 降壓穩(wěn)壓器問題。一開始，IC 讓它看起來很簡單一開始，IC 讓它看起來很簡單降壓 DC/DC（降壓）穩(wěn)壓器廣泛用于提供 DC 軌。一個典型的系統(tǒng)可能有數(shù)十個提供不同的軌電壓或在相同電壓下物理分離的軌。這些降壓穩(wěn)壓器通常采用較高的電壓，通常在 5 到 36 伏直流電之間，并在幾安培或低兩位數(shù)安培的情況下將其調節(jié)到單伏特值（圖 1）。降壓 DC/DC（降壓）穩(wěn)壓器廣泛用于提供 DC 軌。一個典型的系統(tǒng)可能有數(shù)十個提供不同的軌電壓或在相同電壓下物理分離的軌。這些降壓穩(wěn)壓器通常采用較高的電壓，通常在 5 到 36 伏直流電之間，并在幾安培或低兩位數(shù)安培的情況下將其調節(jié)到單伏特值（圖 1）。圖 1：DC/DC 穩(wěn)壓器（轉換器）的作用很簡單：采用可能來自電池或經過整流和濾波的交流線路的未穩(wěn)壓直流電源，并提供嚴格穩(wěn)壓的直流軌作為輸出。（圖片來源：電子診所）圖 1：DC/DC 穩(wěn)壓器（轉換器）的作用很簡單：采用可能來自電池或經過整流和濾波的交流線路的未穩(wěn)壓直流電源，并提供嚴格穩(wěn)壓的直流軌作為輸出。（圖片來源：電子診所）構建基本降壓穩(wěn)壓器時有好消息也有壞消息。好消息是，構建一個名義上“足夠好”的性能通常并不困難。有許多開關 IC 可用于完成僅需要單個場效應晶體管 (FET)（或根本不需要）和一些無源元件即可完成工作的大部分任務。這項任務變得更加容易，因為穩(wěn)壓器 IC 的數(shù)據表幾乎總是顯示典型的應用電路，包括原理圖、電路板布局和可能提供組件供應商名稱和部件號的 BOM。構建基本降壓穩(wěn)壓器時有好消息也有壞消息。好消息是，構建一個名義上“足夠好”的性能通常并不困難。有許多開關 IC 可用于完成僅需要單個場效應晶體管 (FET)（或根本不需要）和一些無源元件即可完成工作的大部分任務。