9、电源纹波产生、抑制方法、测量
10、哪些因素会导致开关电源效率降低,如何解决
11、环路稳定性
12、DC-DC的器件选型(电感、电容、电阻)
13、LDO效率计算
9、电源纹波产生、抑制方法、测量
原因:由于开关管S的通断过程导致电源产生波动,其频率等于开关管S的开关频率。
电源抑制比(PSRR):

用来反应对不同频率的输入电源纹波的抑制能力。输入纹波与输出纹波的比值的对数关系。在特定
频段,PSRR越大越好,输出信号受到电源的影响越小。
提高开关管的开关频率。开关频率越高,纹波越小,但也会提高开关管的开关损耗,造成效率下降。
抑制纹波方法:
①提高开关管的开关频率。开关频率越高,纹波越小。
②加大电感和输出电容滤波(选择低ESR)。
③ 二级滤波(即再加一级LC 滤波器)。
④接 LDO 滤波。
测量:
探头尽量用X1 档位、通道耦合方式用交流耦合、开带宽限制20M 低通、用接地弹簧针使接地线尽量短。
10、哪些因素会导致开关电源效率降低,如何解决
导通电阻:开关管的导通电阻会导致功率损耗,因此选择低导通电阻的开关管可以提高效率。
开关频率:开关频率越高,开关管的开关损耗就越小,但是高频率也会带来其他问题,如EMI等,
因此需要在效率和其他因素之间进行权衡。
磁元件损耗:开关电源中的磁元件(如变压器、电感器)也会有损耗,因此选择低损耗的材料和结
构可以提高效率。
电容损耗:电容器的损耗也会影响开关电源的效率,因此选择低损耗的电容器可以提高效率。
11、环路稳定性
评价指标:衡量开关电源稳定性的指标是相位裕度和增益裕度。同时穿越频率,也应作为一个参考
指标。
(1)相位裕度是指:增益降到0dB 时所对应的相位。
(2) 增益裕度是指:相位为0deg时所对应的增益大小(实际是衰减)。
(3)穿越频率是指:增益为0dB时所对应的频率值。
12、DC-DC的器件选型(电感、电容、电阻)
电感选择:在合理范围内,电感感值越大纹波越小,流过电感的电流要小于电感的饱和电流。【饱和电流:流过电感的电流导致感值降为70%时,此时的电流为饱和电流。】不同输出电压的要求感量不同;注意温升和饱和电流要满足余量要求,通常选择合适的电感值L,使ΔIL占输出电流的 30% to 50%。电感值过大会使输出电压纹波减小,输出更为平滑。
输入电容:要满足耐压和输入纹波的要求。一般耐压要求1.5~2倍以上输入电压。注意瓷片电容的
实际容量会随直流电压的偏置影响而减少。
输出电容:要满足耐压和输出纹波的要求。一般耐压要求1.5~2倍。
芯片的开关频率:频率高的好处:输出纹波小、动态响应速度提高;频率高的坏处:EMI变差、开
关损耗增加;建议开关频率 500k-1500k
反馈电阻和 EN分压电阻:要求按规格书取值,精度1%。
软启动的设置:根据电压启动需要的次序设置几个电源模块的SS的电容。产生需要的上电次序。
13、LDO效率计算
LDO自身消耗的功率约等于压差*电流,因此,相同负载电流下,压差越大,LDO功耗越高,所以压差低一些,有利于提高效率。输入电流等于输出电流加上静态功耗。当LDO处在轻载时,IQ就非常重要,IQ越小,效率就越高。
