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浅谈开关电源的控制原理及分类

2018-12-19 17:05 ? 次阅读
标签:爬山涉水 亚洲真人 蒋华镇

开关电源是一种电压转换电路。 其主要工作内容是提升和降压。它广泛用于现代电子产品中。因为开关三极管总是工作在“开”和“关”状态,所以它被称为开关电源。 开关电源本质上是一个振荡电路。这种转换电能的方式不仅用于电源电路,还广泛应用于其他电路,如LCD背光电路,荧光灯等。与变压器相比,开关电源效率高, 稳定性好,体积小。 开关电源的缺点是功率相对较小,会对电路造成高频干扰,电路复杂且难以维护等。

浅谈开关电源的控制原理及分类

开关电源的控制原理一共有三种:

第一种是脉冲宽度调整结束开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变空比的方式;

第二种是脉冲频率调整,导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作的频率来改变占空比的方式;

第三种就是混合调整导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都可以改变的方式,它是上面两种方式的混合。

浅谈开关电源的控制原理及分类

开关电源分类:

1、按技术、开关管的连接方式、电源技术划分,开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间,属于降压式稳压电路;而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的,类似于冗余电源一类的属于升压式稳压电路。

2、按激励方式,开关电源可分为自激式和他激式。在自激式开关电源中,由开关管和变压器技术‘》高频变压器构成正反馈环路,来完成自激振荡,类似于间歇振荡器;而他激式开关电源必须附加一个振荡器,振荡器产生的开关脉冲加在开关管上,控制开关管的导通和截止,使开关电路工作并有直流电压输出。

3、按调制方式,像服务器电源的开关电源可分为脉宽调制(PWM)方式和脉频调制(PFM)方式。PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式,而PFM是当输出电压变化时,通过取样比较,将误差值放大后去控制开关脉冲周期(即频率),使输出电压稳定。

4、按输出直流值的大小,开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源,也可分为高压开关技术’》高压开关电源和低压开关电源。

5、按输出波形,开关电源可分为矩形波和正弦波电路。

6、按输出性能,开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。

7、按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式等。单端式仅用一只开关管,推挽式和半桥式采用两只开关管,全桥式则采用四只开关管。

8、开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。

9、按软开关方式分,开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等。

浅谈开关电源的控制原理及分类

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TPS6513x是双输出DC-DC转换器,可产生高达15 V的正输出电压和低至15 V的负输出电压,带输出在典型应用中,电流在200 mA范围内,具体取决于输入电压与输出电压之比。该器件的总效率高达85%,是便携式电池供电设备的理想选择。 2.7 V至5.5 V的输入电压范围允许器件由电池或固定的3.3 V或5 V电源供电。 TPS6513x采用小型4 mm×4 mm VQFN-24封装。该器件的最小开关频率为1.25 MHz,可以设计小型电源应用,因为它只需要几个小型外部元件。 该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构,如果是电源 - 保存模式已启用,它在轻载电流下使用脉冲跳跃模式。它的工作静态电流仅为500μA。独立使能引脚允许两个输出的上电和断电排序。该器件具有内部限流过压保护和热关断功能,可在故障条件下实现最高可靠性。 特性 2.7 V至5.5 V输入电压范围 双可调输出电压高达15 V和低至?? 15 V 在TPS65130处升压和逆变器主开关时的800 mA典型开关电流限制 2-A升压时的典型开关电流限制> TPS65131的逆变器主开关 正输出效率高达89%电压轨 负输出效率高达81%电压轨 低负载时高效率的省电模式电流 上电和掉电排序的独立使能输入 外部控制输出支持...

发表于 2018-12-19 16:31 ? 12次阅读
TPS65131 具有正负(双路)输出的 195...

TPS65135 单电感器、多路输出 (SIMO...

该转换器具有单电效器和多输出(SIMO)拓扑,因此使用的外部组件极少。该器件采用降压/升压拓扑,并生成高于或低于输入电源电压的正负输出电压.SIMO拓扑可实现出色的线路和负载调节,这一特性非常必要,例如,可避免移动通信系统在传输阶段产生的输入电压偏差对手机显示的干扰。如果两轨之间的输出电流失配小于50%,该器件也可用作通用分离轨电源。 特性 单电感器,多路输出拓扑 输入电压范围:2.5V至5.5V < li> V I = 2.9V时,输出功率为750mW 输出的正电压高达6V 输出的负电压低至-7V 输出电压精度为1% 允许的输出电流失配高达50% 出色线路稳压 用于实现轻负载效率的高级节电模式 低噪声运行 无声模式 短路保护功能 热关断 li> 3mm×3mm超薄QFN封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比?LCD/OLED 显示偏置解决方案 ? DisplayType IC Integration Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Pin/Package Source Driver Voltage (Min) (V) Source Driver Voltage (Max) (V) Level Shifter/Scan Driver (Ch) V_POS (Min) (V) V_POS...

发表于 2018-12-19 16:31 ? 4次阅读
TPS65135 单电感器、多路输出 (SIMO...

TPS65132 用于显示的双极电源

用于支持正/负驱动应用,在简化物料清单的同时保持高效。该器件可在低噪声条件下提供最佳线路和负载调节能力。凭借2.5V至5.5V的输入电压范围,该器件针对由单节电池(锂离子电池,锂电池和锂聚合物电池)供电的产品以及固定电压为3.3V和5V的电源轨进行了优化.TPS656132系列器件提供80mA和150mA输出电流选项,可通过编程设定为40mA。提供CSP和QFN两种封装选项。 特性 输入电压范围:2.5V至5.5V V POS 升压转换器:由4V转换为6V(步长为0.1V) V NEG 反相降压 - 升压转换器:由-6V转换为-4V(步长为0.1V) 最大输出电流: 80mA或150mA 出色的综合效率 &gt; 85%(I OUT &gt; 10mA) &gt; 90%(I OUT &gt; 40 mA) 性能优异 出色的瞬态响应 在整个温度范围内保持1%的输出电压精度 I 2 C接口 可编程上电/掉电序列选项 灵活的输出电压编程 可编程有源输出放电 &gt; 1000x的可编程非易失性存储器 欠压锁定和过热保护 两种封装选项 15焊球芯片尺寸封装(CSP) 20引脚四方扁平无引线(QFN)封装 应用范围 < ul> 小型,中型双极液晶显示屏(LCD) 智能手机,平板电脑 摄像头,全...

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TPS65132 用于显示的双极电源

TPS65131-Q1 汽车类双路正负输出 (1...

TPS65131-Q1器件作为双输出直流/直流转换器,可产生高达15V的正输出电压和低至-15V的负输出电压,输出电流通常为200mA,具体值取决于输入电压与输出电压比。凭借高达85%的总体效率,此器件非常适合于便携式电池供电类设备。输入电压范围为2.7V至5.5V,因此允许诸如3.3V和5V的电压轨为TPS65131-Q1器件供电.TPS65131-Q1器件采用带有散热垫的QFN-24封装。由于只需少量较小的外部组件,因此总体解决方案尺寸可以非常小。 此转换器采用定频PWM控制拓扑运行,而且在启用省电模式后,它在轻负载电流的情况下使用脉冲跳跃模式。在运行时,典型的总体器件静态电流只有500μA。在关断状态下,器件一般消耗0.2μA。独立使能引脚可实现针对两个输出的加电和断电排序。为了尽可能地实现故障情况下的高可靠性,此器件有一个内部电流限制,过压保护和热关断。 根据AEC-Q100温度2级要求,TPS65131-Q1器件符合汽车应用的要求。该器件在-40°C至125°C的器件结温范围内接受了电气特性测试。该器件还具有最低关断电流,小巧的解决方案尺寸,带散热垫的封装以及良好的效率和保护特性,适合汽车和工业应用。 特性 适用于汽车电子应用 AEC...

发表于 2018-12-19 16:31 ? 12次阅读
TPS65131-Q1 汽车类双路正负输出 (1...

TPS65130 具有正负(双路)输出的 800...

TPS6513x是双输出DC-DC转换器,可产生高达15 V的正输出电压和低至15 V的负输出电压,带输出在典型应用中,电流在200 mA范围内,具体取决于输入电压与输出电压之比。该器件的总效率高达85%,是便携式电池供电设备的理想选择。 2.7 V至5.5 V的输入电压范围允许器件由电池或固定的3.3 V或5 V电源供电。 TPS6513x采用小型4 mm×4 mm VQFN-24封装。该器件的最小开关频率为1.25 MHz,可以设计小型电源应用,因为它只需要几个小型外部元件。 该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构,如果是电源 - 保存模式已启用,它在轻载电流下使用脉冲跳跃模式。它的工作静态电流仅为500μA。独立使能引脚允许两个输出的上电和断电排序。该器件具有内部限流过压保护和热关断功能,可在故障条件下实现最高可靠性。 特性 2.7 V至5.5 V输入电压范围 双可调输出电压高达15 V和低至?? 15 V 在TPS65130处升压和逆变器主开关时的800 mA典型开关电流限制 2-A升压时的典型开关电流限制> TPS65131的逆变器主开关 正输出效率高达89%电压轨 负输出效率高达81%电压轨 低负载时高效率的省电模式电流 上电和掉电排序的独立使能输入 外部控制输出支持...

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TPS65130 具有正负(双路)输出的 800...

TPS65133 ±5V、250mA 双路输出电...

TPS65133被设计成驱动需要一个正向和负向电源轨的LCD显示屏。它还可被用作一个为运算放大器,或者为其它要求相似正向和负向电源的器件供电的普通±5V电源。此器件集成了一个升压转换器和一个适合于电池供电类产品的反相降压 - 升压转换器。 特性 输入电压范围2.9V至5.0V 固定5.0VV 正向输出电压 1%输出电压精度 固定5.0VV 负向输出电压 1%输出电压精度 V 正向至V 负向区间内高达250mA的输出电流 出色的线路和负载瞬态响应 运行在连续传导模式(CCM)以实现无噪声输出电压 升压转换器能够运行在“下行模式”下( VIN接近或高于V 正向) 高转换器效率 短路保护 热关断 3mm×3mm 12引脚四方扁平无引线(QFN)封装 应用范围 LCD偏置 有源矩阵OLED 运算放大器电源 普通±5V电源 参数 与其它产品相比?LCD/OLED 显示偏置解决方案 ? DisplayType IC Integration Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Pin/Package Source Driver Voltage (Min) (V) Source Driver Voltage (Max) (V) Level Shifter/Scan Driver (Ch) V_POS (Min) (V) ...

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TPS65133 ±5V、250mA 双路输出电...

CD4056B-MIL 具有选通锁存功能的 CM...

CD4055B和CD4056B类型是单位数BCD至7段解码器/驱动器电路,可在芯片上提供电平转换功能。此功能允许BCD输入信号摆幅(V DD 至V SS )与7段输出信号摆幅(V DD 到V EE )。例如,BCD输入信号(V DD 至V SS )可能小至0至-3 V,而输出显示驱动信号摆幅( V DD 到V EE )可能与0到-15 V一样大。如果V DD 到V EE 超过15 V,V DD 至V SS 应至少为4V(0至-4V)。 7段输出由DISPLAY-FREQUENCY(DF)输入控制,该输入使选定的段输出为低,高或方波输出(用于液晶显示器)。当DF输入为低电平时,BCD输入选择时输出段将为高电平。当DF输入为高电平时,BCD输入选择时输出段将为低电平。当DF输入处存在方波时,所选的段将具有与DF输入相位相差180°的方波输出。那些未被选择的段将具有与输入同相的方波输出。液晶显示器的DF方波重复率通常为30Hz(远高于闪烁率)至200Hz(远低于液晶频率响应的上限)。 CD4055B提供电平转换的高幅度DF输出,这是驱动液晶显示器中的公共电极所必需的。 CD4056B在BCD输入端提供选通锁存功能。 CD4055B和CD4056B上所有输...

发表于 2018-12-19 15:00 ? 18次阅读
CD4056B-MIL 具有选通锁存功能的 CM...

CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 C...

CD74HCT4543高速硅栅是一种BCD至7段锁存器/解码器/驱动器,主要用于直接驱动液晶显示器。锁存使能(LD)为低电平时,锁存器可以存储BCD输入。当锁存器使能为高电平时,锁存器被禁用,使输出对BCD输入透明。该器件具有高电平有效消隐输入(BI)和相位输入(PH),方波应用于液晶应用。该方波也应用于液晶显示器的背板。 特性 4.5 V至5.5 VV CC 操作 BCD代码存储的输入锁存器 消隐功能 补充输出的相位输入 扇出(超温范围) 标准输出 - 10 LSTTL负载 平衡传播延迟和转换时间 与LSTTL逻辑IC相比显着降低功耗 直接LSTTL输入逻辑兼容性,V IL = 0.8 V最大值,V IH = 2 V最小值 CMOS输入兼容性,I I 1μA@ V OL ,V OH < /DIV> 参数 与其它产品相比?编码器和解码器 ? Function Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Channels (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom Voltage (Max) (mA) tpd @ Nom Voltage (Max) (ns) Configuration Type IOL (Max) (...

发表于 2018-12-19 11:23 ? 55次阅读
CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 C...
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