關鍵的短脈衝
發布時間:2020-10-16 來源:Frederik Dostal,ADI 高級現場應用工程師 責任編輯:wenwei
【導讀】在連續導通模式(CCM)下,降壓型開關穩壓器(降壓變換器)的占空比相當於輸出電壓除以輸入電壓。因此如果輸出電壓正好是輸入電壓的一半,對應的占空比為 50%。根據實際分量和相應的寄生損失,這個占空比實際上稍有不同。不過這個簡單的占空比計算公式已足夠用於估算。
雖然占空比有最大限製,但本電源管理技巧重點探討占空比的最小限製。
在連續導通模式(CCM)下,降壓型開關穩壓器(降壓變換器)的占空比相當於輸出電壓除以輸入電壓。因此如果輸出電壓正好是輸入電壓的一半,對應的占空比為 50%。根據實際分量和相應的寄生損失,這個占空比實際上稍有不同。不過這個簡單的占空比計算公式已足夠用於估算。

圖1.采用ADP2389的典型降壓型開關穩壓器,最高輸出電流為12 A
因此,如果通過5 V電源電壓產生1 V輸出電壓,對應的占空比為20%。圖1顯示采用ADI公司ADP2389穩壓器的降壓轉換器拓撲。該穩壓器的開關頻率可高達2.2 MHz。在圖2的時域圖中,可以看到當開關頻率為2.2 Mhz時,在新周期開始之前,周期T值隻有大約450 ns。
ADP2389的最小導通時間為100 ns。因此在2.2 MHz開關頻率下,無法實現5 V到1 V的電壓轉換。它需要20%的占空比,相當於在450 ns周期內隻有90 ns的導通時間。這個時間低於ADP2389電壓轉換器的額定最小導通時間。

圖2.開關頻率為2.2 MHz時顯示的最小導通時間
盡管如此,如果依然想用ADP2389來實現5 V到1 V轉換,可通過降低開關頻率的方式。這樣,圖2中的周期T變得更長,而100 ns的最小導通時間所占百分比也變低。在2 MHz開關頻率下,周期為500 ns。要達到20%的占空比,需要100 ns的導通時間。根據技術規格,可采用ADP2389來實現。
zhejiuyougewenti,weihehuichuxianxianzhishurudianyayushuchudianyazhibidezuixiaodaotongshijian。zaixuduokaiguanmoshidianyuanzhuanhuanqizhong,yuanyinzaiyudiangandianliushizaidaotongshijianneiceliangde。cidianliuyongyuguoliubaohu,bingyongyugenjudianliubihuankongzhiyuanli(電流模式控製)工gong作zuo的de穩wen壓ya器qi中zhong。環huan路lu調tiao節jie也ye需xu要yao測ce量liang電dian感gan電dian流liu。在zai開kai關guan瞬shun變bian後hou,必bi須xu先xian降jiang低di產chan生sheng的de噪zao音yin才cai能neng進jin行xing準zhun確que的de電dian流liu測ce量liang。這zhe需xu要yao一yi些xie時shi間jian,也ye稱cheng為wei消xiao隱yin時shi間jian。尤you其qi對dui於yuMHz級別的極高開關頻率,最小導通時間的影響也更大,目前正在研發能夠實現更短的最小導通時間的電路。
對dui於yu低di占zhan空kong比bi,例li如ru降jiang壓ya型xing開kai關guan穩wen壓ya器qi中zhong的de高gao輸shu入ru電dian壓ya和he低di輸shu出chu電dian壓ya,最zui小xiao導dao通tong時shi間jian是shi關guan鍵jian限xian製zhi。它ta通tong常chang會hui限xian製zhi支zhi持chi開kai關guan模mo式shi電dian源yuan工gong作zuo的de最zui大da開kai關guan頻pin率lv。
作者簡介
Frederik Dostal曾就讀於德國埃爾蘭根大學微電子學專業。他於2001年開始工作,涉足電源管理業務,曾擔任多種應用工程師職位,並在亞利桑那州鳳凰城工作了四年,負責開關模式電源。他於2009年加入ADI公司,並在慕尼黑ADI公司擔任電源管理現場應用工程師。聯係方式:frederik.dostal@analog.com。
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