降压,升压和降压升压是三种最基本的DCDC拓扑,这是消费类电子产品中最常用的拓扑。这里我们介绍降压的电路设计。 1. BUCK电路公式中计算降压,升压和降压升压的最基本分析原理采用伏秒平衡原理:当电感器导通和关断时,电流变化相等,即,Von * Ton = Voff * Toff = L *ΔI。下图是我们常用的降压DCDCbuck拓扑。在不考虑带有寄生参数的RLGC模型的情况下,通常我们的计算步骤如下:1)Von * Ton = Voff * Toff–》 Vo = D * Vin(设置输出电压时确定占空比D)2)计算输出电感L1的值:Von * D / f = L1 *ΔI(ΔI是允许的电感纹波电流)3)计算输出电容Co:ΔU=ΔQ/ C = CI * T / 8C(ΔU是允许的输出纹波2.回路稳定性上面是开环分析的拓扑,而我们DCDC的实际拓扑是闭环,因此我们需要分析回路的稳定性。如果没有芯片的内部参数或有增益相位分析仪,则前面也提到了LDO电源。非原始硬件设计人员很难保证循环稳定性。幸运的是,似乎像TI这样的大型国际公司都会在手册中给出计算公式。您不需要自己分析循环。您可以只使用TI给出的计算公式。如果您自己进行计算,将会引起问题。 3. SMD电感参数。电感器有许多应用类别,例如大功率电感器,共模电感器,变压器,高频变压器和磁珠。手机和平板电脑的DCDC电源设计中最常用的电感是“芯片功率电感器”。您如何确保所选的“芯片功率电感器”能够正常运行?是可靠的吗?假设通过计算或参考原始设计,我们已经知道电感值。那么我们该如何选择呢?以下是村田制作所的“ SMD功率电感器”的关键参数。 1)体积:取决于产品对电感器体积值的要求。通常,体积小且电流小。 2)电感值:计算或参考原始设计。 3)测试频率:在此频率下的相应参数,在应用中最好在此范围内。 4)额定电流:该值有两个含义:一个是基于温度升高到特定极限时的电流,另一个是发生磁饱和时的电流。应用它时,我们不会超过该值。 5)直流电阻:这是电感器本身的损耗电阻,越小越好。 6)固有频率:存在寄生参数,无论是电感还是电容。需要使用RLGC模型进行分析,即存在自然频率。 4. SMD电容器参数根据材料分类,电容器可分为:电解电容器,钽电容器,云母电容器,纸电容器,陶瓷电容器等。电路中经常使用的场合是:能量存储,去耦,滤波,隔直流等。在我们的电源中,常见的是“片状陶瓷电容器”。和“钽电容器”。确定电容值后,选择类型时应注意以下参数。 1)包装:根据产品要求,如0201、0402、0603、0805等。 2)容量:容量值大于我们所需的值,并且有余量。 3)误差精度:贴片电容的容量误差为:D档0.5%; F档±1%; J档±5%; K锉±10%; M档±20%。 4)温度系数:温度每变化1°C,电容的变化量。 5)损耗角正切:有功功率与无功功率之比tanδ= Resr /(1 / wc)。代表电容器的损耗,越小越好。与片式电感器类似,无论使用哪种电容器,我们都使用RLGC模型进行分析。