LDO与DCDC降压电路原理深度解析学习笔记

学习LDO内部的电路情况:

1.电路的组成:

· PMOS管(Q1),相当于可变电阻,通过改变栅源电压V-gs,就能改变MOS管的导通电阻,从而使压降V-ds随之改变。

· 误差放大器U1,在同相端(脚1处),基准电压VREF为固定参考值。在反相端(脚2),反馈采样电压VFB。输出端,驱动PMOS栅极UG,构成负反馈闭环。

· 反馈分压网络R1、R2。R1、R2对输出端VOUT分压,得到VFB送入运放反相输入端

· 电容C1,输出滤波电容,稳定输出电压,改善环路稳定性。

· 负载电阻R3。

2.负反馈稳压工作原理:

闭环的目标:稳压时反馈电压V-fb = V-ref

· 输出VOUT(上升)-> 采样V-fb(上升)->运放输出UG升高->PMOS的V-gs减小, 导通电阻变大->Q1管降压变大->VOUT回落。

· 输出VOUT(下降)-> 采样V-fb(下降)->运放输出UG降低->PMOS的V-gs增大, 导通电阻变小->Q1管降压变小->VOUT回升。

该图为LDO电路原理中的核心模块与元件作用。(含Q1,U1,VREF,R1,R2,C1,R3)

DCDC降压电路原理

1.核心目标,把输入的12V电源用开关快速通断,切成一串脉冲方波:再用电感与滤波电容,将脉冲平均成稳定直流5V。

V-out = V-in * D(D = 占空比 = 开关导通时间 /整个周期)

2.开关闭合时,12V接入后端,给电感储能,电感电流上升。开关断开后,电感释放存储的能量,继续向后负载供电。

作为压缩版的负反馈稳压原理

采样输出电压送入控制电路:

· VOUT>5V -> 减小 PWM 占空比 -> 单位时间内高电平时间变短 -> 输出电压下降

` VOUT<5V -> 增大 PWM 占空比 -> 高电平时间变长 ->输出电压上升 持续调节 MOS 开关导通时间,把平均电压稳定在 5V。

该图中添加了LC电感滤波。(电感特性:电流不能突变。)

LC滤波的作用:电感平滑电流,电容平滑电压;LC 组合大幅减小输出纹波,得到干净直流电压给负载。

该电路的特点为:

· 电感作为该电路的核心储能元件

· 电流连续变化,冲击小

· 效率较高,但存在开关噪声。

两个电路的区别在与下方电路增加了续流二极管,给电感提供电流回路:

1.MOS管导通:12V 经过 MOS、电感流向负载,电感储能,电流线性上升;二极管反向截止。

2.MOS管断开:电感要维持电流不变,感应反向电压,续流二极管导通,电感通过二极管形成回路释放能量,电流线性下降。

如图可以更加直观的了解电路原理

如图为LM2596芯片的降压电路原理图。

相关推荐
西安同步电子5 小时前
别把PXIe触发同步等同于授时同步:PXIe授时方案
硬件工程
诺鸭船长7 小时前
赛博义体 StackChan|从入门到榨干
人工智能·硬件工程·ai硬件
女神下凡1 天前
芯参谋(68):ADC模数转换器电路设计指南
arm开发·单片机·嵌入式硬件·硬件工程·设计规范
ACP广源盛139246256731 天前
PCIe Gen3 交换芯片选型笔记:中小通道扩展方案 IX7012@ACP 评估
笔记·硬件架构·硬件工程·pcie·国产芯片
恒锐丰科技林技术员1 天前
EG27324 双通道驱动芯片:小封装下的高性能功率驱动方案
经验分享·嵌入式硬件·硬件工程
AMASENSYS艾马斯1 天前
变频器过载能力参数解读与工程应用
驱动开发·嵌入式硬件·其他·硬件工程·精益工程
果壳science1 天前
张祥前最新研究成果登上SCI期刊!
笔记·嵌入式硬件·算法·硬件工程·几何学
恒锐丰科技林技术员1 天前
EG393 双通道电压比较器芯片解析
经验分享·嵌入式硬件·硬件工程
Industio_触觉智能1 天前
把NPU检测直接嵌进采集终端|RK3576 AI采集终端全链路拆解教程-上
人工智能·嵌入式硬件·硬件架构·硬件工程·智能硬件·npu·rk3576
HQB20262 天前
# EG1190|屹晶微电子 115V 外置 MOS 异步降压 DC‑DC 控制器(零功耗使能) ## 一、产品概述
嵌入式硬件·硬件工程