简记_开关电源基础知识(一)

1.1、开关电源的类型

|------|--------------|----------------|--------------|
| | 线性稳压器(LDO) | 开关稳压器 | 电荷泵 |
| 传输元件 | BJT(双极型晶体管) | FET(场效应晶体管) | BJT或FET |
| 储能元件 | 电容 | 电感和电容 | 电容 |
| 工作模式 | 工作在线性区 无开关跳变 | 开关(完全导通或关断) | 线性或开关 |
| 拓扑 | 降压 | 降压、升压、升-降压 | - |
| 应用场景 | 压差低、噪声敏感场合 | - | 小电流的应用(倍压电路) |
| 优点 | 噪声低、瞬态响应快 | 高效率,降低了热管理难度 | - |
| 缺点 | 发热大、效率低 | 噪声、振铃和跳变、瞬态响应慢 | - |

1.2、什么是开关稳压器

Regulator,开关稳压器、调节器、稳压源。为实现稳压,需控制系统闭环负反馈,控制方式有:PWM(调脉宽)、PFM(调频)、移相。

1.3、脉宽调制方式(PWM)

T不变,调整Ton,占空比D=Ton/T,Ton+Toff=T,f=1/T,Vo-avg=Vo*D,能量流动平稳化,多脉冲高频切换,Ton 储存及提供能量(充电),Toff 释放及提供能量(放电)。

1.4、降压转换器拓扑

浮地,SW这个管脚,自举电容的负极,开关MOS的源极。

Ton,Vi给电感充电,给RL提供能量;Toff,电感给RL供电。

降压,输入电压高、电流小,输出电压低,电流大。

输出电流连续,输入不连续,输出滤波电容小。

1.5、升压转换器拓扑

Ton:D截止,Vi给电感充电;Toff:Vi与L一起给RL供电,实现升压。

升压,输入电压低、电流大,输出电压大,电流小。

输入电流连续,输出不连续,输出滤波电容大。

不需要自举,非同步升压拓扑,开关管不工作时,已形成通路。

1.6、升降压转换器拓扑

电感一端接输出是buck,电感一端接输入是boost,电感一端接地是buck-boost;

MOSFET(电流上升)与Diode(电流下降)电流波形相加等于电感电流波形,电感电流是连续的;

当 D=0.5 时,Vo=Vin;当 D<0.5 时,Vo<Vin;当 D>0.5 时,Vo>Vin。

容易得到负向的电压。输出电流、输入电流均不连续。

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