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1、The World Leader in High-Performance Signal Processing SolutionsDC-DC降压转换器基础与设计流程2概述u降压转换器基础降压转换器基础l能量传输能量传输l波形波形l伏秒平衡伏秒平衡l同步与同步与 异步异步 /电流连续模式（电流连续模式（CCM）与）与 电流断续模式（电流断续模式（DCM）u经典控制结构经典控制结构l电压模式电压模式l电流模式电流模式u理想转换器的器件选择理想转换器的器件选择l功率电感功率电感l功率功率MOSFETl输出电容输出电容u基于基于EXCEL的下载工具的下载工具l非理想转换器的器件选择非理想转换器的器件选择
2、The World Leader in High-Performance Signal Processing Solutions降压转换器基础&Power!4降压型DC-DC转换器基础q输出电压低于输入电压输出电压低于输入电压 q包含两个开关、一个电感和一个输出电包含两个开关、一个电感和一个输出电容容q在导通时间内，电感电流从输入流向输在导通时间内，电感电流从输入流向输出。因电感两端承受正向电压，电感电出。因电感两端承受正向电压，电感电流上升流上升q在关断时间内，电感电流从地流向输出在关断时间内，电感电流从地流向输出。因电感两端承受反向电压，电感电流。因电感两端承受反向电压，电感电流下降下降q
3、导通时间内储存在电感中的能量，在关导通时间内储存在电感中的能量，在关断时间内向负载释放断时间内向负载释放5DC-DC降压转换器：简化波形IONIOFFILICtontoffTVsw面积相等。稳态时VoutILOAD。ILIL2假设开关假设开关A和和B由固定频率的互补方波由固定频率的互补方波信号驱动信号驱动6DC-DC降压转换器：伏秒平衡u在稳态工作时，每个周期开始和结束时的电感电流都相等（伏秒平在稳态工作时，每个周期开始和结束时的电感电流都相等（伏秒平衡）衡）u在导通时间内：在导通时间内：u在关断时间内：在关断时间内：u占空比占空比：ILIL7DC-DC降压转换器：同步与异步/电流连续模式与电
4、流断续模式u开关开关B可以是一个二极管或可以是一个二极管或NMOS器件器件u若开关若开关B是二极管是二极管l电感中不会有负电流在轻负载时进入电流断续模式（DCM）l在低电流（Tjmax，所选的，所选的FET不适用不适用37DC-DC降压转换器：选择MOSFET封装表u您会发现结到环境的热阻（您会发现结到环境的热阻（RjA）很大程度上依赖于封装）很大程度上依赖于封装热阻热阻Rja（平均）（平均）*尺寸尺寸成本成本DPAK(TO-252)50C/W10mmx6.1mm低SO-870C/W6mmx4.9mm中热增强型热增强型SO-850C/W5.15mmx6.15mm高TSOP-690C/W2.85
5、mmx3mm中1206-8片式片式FET70C/W3mmx1.8mm中SOT-23130C/W2.5mmx2.9mm低*受测器件安装在1平方英寸2盎司的铜箔上38DC-DC降压转换器：选择MOSFET结论u此时，您会得出以下三种结论之一：此时，您会得出以下三种结论之一：l1.FET工作状况不错。工作状况不错。它具有温度稳定性，并且功耗少，符合它具有温度稳定性，并且功耗少，符合效率效率要要求。求。太棒了！太棒了！l2.您选的您选的FET会在应用中引发火灾会在应用中引发火灾l3.您选的您选的FET具有温度稳定性，但相对于具有温度稳定性，但相对于效率效率要求，功耗太大。要求，功耗太大。l4.您选的您
6、选的FET功耗远低于其额定值，功耗远低于其额定值，但针对应用要求可能尺寸太大或但针对应用要求可能尺寸太大或成本太高成本太高 39DC-DC降压转换器：选择电感u主要关注：主要关注：l温度稳定性温度稳定性l铁芯不饱和铁芯不饱和l峰峰值电感纹波不会导致输出电压纹波超出规格要求峰峰值电感纹波不会导致输出电压纹波超出规格要求 u从何处开始？从何处开始？找出电感上的找出电感上的“伏伏”和和“秒秒”来计算来计算IL40DC-DC降压转换器：选择电感 纹波电流uIL通常是通常是Iout的的30至至100lIL越小，通常转换器越大、效率越高越小，通常转换器越大、效率越高lIL越大，通常转换器越小、效率越低越大
7、，通常转换器越小、效率越低lIL越低，输出电容的等效串联电阻可以越高越低，输出电容的等效串联电阻可以越高lIL越高，输出电容的等效串联电阻必须越低越高，输出电容的等效串联电阻必须越低ILILOADILICIL241DC-DC降压转换器：选择电感饱和u电感饱和了？电感饱和了？lIsat：相对与零电流时的电感量，电感降低：相对与零电流时的电感量，电感降低x（通常（通常x20）时的直流电流）时的直流电流 l若若Isat1A输出输出l同步降压转换器同步降压转换器ADP2102/5/6/7、ADP2108、ADP2114/6u5.5V输入，最高输入，最高4A输出；非常适合电池操作输出；非常适合电池操作u通过自动补偿实现最佳性能通过自动补偿实现最佳性能l线性调节器线性调节器ADP12x/13x/15x/17x、ADP170 x、ADP33xx、ADP667、ADP175x、ADP174xu输入电压最高输入电压最高28V，输出电流最高，输出电流最高2AuADIsimPower的应用空间相当广阔的应用空间相当广阔