开关稳压IC基础知识:降压工作原理
开关稳压IC的特性及评估方法
在下文中,我们将以降压开关稳压IC为例,解释开关稳压IC的工作原理,这是一种使用最广泛的稳压IC。
降压型 DC/DC 转换涉及通过开关对 DC 电压(称为 VIN)进行时分,并通过电感器和电容器对结果进行平滑处理,以产生所需的 DC 电压。右图描绘了降压DC/DC转换的概念电路及其工作原理。
在PWM操作方面,指定一个脉冲周期,以便S1 = ON和S2 = OFF的VIN供电持续时间为25%,而S1 = OFF和S2 = ON,零伏(GND)状态的持续时间为75%。当获得的脉冲被平均时,结果将是25%的直流。因此,如果VIN为10V,则Vo(VIN的25%)将为2.5V。
在实际的PWM中,由于平均输出的负载电流波动,因此在连续固定导通时间内,电压会随着负载电流的函数而波动。由于这种操作不会作为稳压IC,因此当输出下降时,导通时间增加,并且从输入侧传输更多能量以提升输出电压。当输出电压充分恢复时,导通时间会缩短,以阻止输出的任何进一步上升。
下面显示的电路代表了取代概念图的实际电路。开关 S1 替换为 MOSFET,S2 替换为肖特基二极管。该图还显示了原始图中省略的比较和控制电路。这是一种典型的降压开关电路,称为非同步或二极管整流电路。
降压型开关稳压IC的操作
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实际电流和电压的开关波形如下所示。S1表示MOSFET开关晶体管;D1, 肖特基二极管;L1、电感器;C1、输出电压;和 VIN,输入电压。
要点:
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在本文中,我们回顾了基本开关稳压IC的工作原理。对于实际评估,必须在每个节点上检查电流和电压波形。本练习的先决条件是对这些基本操作有深入的了解。
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