電源工程師莫錯過!輸入≈輸出電壓的DC/DC電源設計
發布時間:2015-02-04 責任編輯:sherryyu
【導讀】電源設計時當要求輸入電壓與輸出電壓相近時該怎麼辦?有的人使用先降後升或先升後降的方法,但這會大大降低效率;還有一些公司開發出了 自動切換升壓降壓模式的芯片,但這樣成本很高。有沒有一種既高效又便宜的方法達到我們的目的呢?
在電子產品設計過 程中,電源通常是必不可少的部分,很多設備(尤其是使用電池的設備)的電源都是以DC-DC為主的。這些電源一般有三種拓撲結構,即人們熟知的buck、 boost和buck-boost(也叫inverting),分別用於降壓、升(sheng)壓(ya)和(he)反(fan)向(xiang)。但(dan)是(shi),也(ye)有(you)一(yi)些(xie)時(shi)候(hou),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)相(xiang)近(jin)或(huo)就(jiu)在(zai)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)內(nei),這(zhe)時(shi)候(hou),單(dan)獨(du)使(shi)用(yong)上(shang)述(shu)這(zhe)三(san)種(zhong)結(jie)構(gou)都(dou)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。對(dui)此(ci),有(you)的(de)人(ren)使(shi)用(yong)先(xian)降(jiang)後(hou)升(sheng)或(huo)先(xian)升(sheng)後(hou)降(jiang)的(de)方(fang)法(fa),但(dan)這(zhe)會(hui)大(da)大(da)降(jiang)低(di)效(xiao)率(lv);還有一些公司開發出了 自動切換升壓降壓模式的芯片,但這樣成本很高。有沒有一種既高效又便宜的方法達到我們的目的呢?當然有,這就是SEPIC拓撲結構。
SEPIC電路的基本結構如下圖所示:

該電路需要使用2個電感。開關管導通時,為L1和L2(通過C1)充電,負載由輸出電容C2供電;當開關管截止時,L1的電流通過C1和二極管輸出到輸出電 容C2中,L2的電流通過二極管也輸出到C2中;通過改變開關管的導通時間,可以改變輸出電壓。該電路的輸出電壓可以大於、小於或等於輸入電壓,而且在不 需要使用該電源的時候,中間的電容C1還可以起到隔離作用。
下麵給出一個自己用過的電路圖:

這個電路將三串鋰電池的輸入電壓(9-12.6V)穩定在12V,使用的是TI的TPS40210芯片,該芯片不僅可以用於BOOST電路,也可以用於 SEPIC電路。這裏使用的電感是一個共模電感,由於SEPIC電路中2電感的電壓、電流是完全一致的,所以可以使用一個共模電感代替2個電感,這樣不僅 可以降低成本,而且由於互感作用,隻需要一半的電感量就夠了。
SEPIC dianluhaiyouhenduoyongfa,zaizhelijiubuduoxushu,zongzhi,gaijiegoushiyigeyouzhuduoyoudiandejiegou,zhishiyanjiuderenbijiaoshao,ziliaobijiaoshao,gengguomiaoyonghaixuyaodajiagongtongnulikaifa。buguo,gai 電路也有一個致命的缺點:由you於yu要yao靠kao中zhong間jian的de電dian容rong做zuo儲chu能neng元yuan件jian,因yin此ci電dian路lu的de功gong率lv不bu能neng做zuo大da,而er且qie電dian路lu的de性xing能neng跟gen中zhong間jian的de電dian容rong有you巨ju大da的de關guan係xi。所suo以yi,在zai實shi際ji使shi用yong過guo程cheng中zhong,要yao 盡量選擇低ESR、額定電流大的電容。
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