上篇文章说到线性电源LDO
那么LDO需要关注什么指标呢?
PSRR电源抑制比
即Power Supply Rejection Ratio
PSRR是衡量输入电压纹波对输出电压纹波影响的指标
开关电源BUCK:芯片方案
非同步降压转换器(Non-synchronous Buck Converter)
通常使用一个开关管(如MOSFET)和一个肖特基二极管来实现电压转换
当开关管导通时,输入电压通过开关管和电感向负载供电,同时电感储存能量。
当开关管关闭时,电感中储存的能量通过自由轮流二极管释放给负载,维持输出电压。
同步降压转换器(Synchronous Buck Converter)
同步降压转换器使用两个开关管(通常都是MOSFET)来实现电压转换,其中一个作为高侧开关,另一个作为低侧开关。
当高侧开关导通时,输入电压通过高侧开关和电感向负载供电,同时电感储存能量。
当高侧开关关闭时,电感中储存的能量通过低侧开关释放给负载,维持输出电压。
BUCK降压工作原理
当开关打到2时,后面的负载能量由电感L和储能的输出电容提供。
波形分析
第一种情况:MOSFEAT的Q1导通
第二种情况:MOSFEAT的Q2导通
这个D是占空比。
即输入电压占一个周期里的比例
BUCK各器件的电压和电流的关系
首先,电感的平均电流 = 输出负载的电流
因为通过KCL我们可以得到电感的平均电流肯定是流向电容和负载的。但是由于电容隔直流通交流的特性,平均电流属于直流电,因此不流过电容,可以看成断路。所以电感的电流基本都流向负载。
可以看出电感的平均电流呈现锯齿状三角波
那电感电流这个纹波值有多大呢?即这个三角波的最大最小差值有多大呢?
推导过程:频率的导数是周期,反映的是电感充能和释放的总时间Vout/Vin是占空比,反映充放时间比例。(Vin - Vout)/L是电流变化率。
从这个图可以看出,电感电流与输出电流的一个差值,就全都落在这个输出电容上。
所以输出电容的电流等于电感纹波电流。
这个图也能得到电感峰值电流为Iout+ΔIL/2
BOOST升压
BUCK-BOOST升降压电路
四开关模型
第一阶段:A与C打开,那么此时电感储存能量
第二阶段,B与D打开,电感流向可以判断电压输出上正下负。
下篇文章继续讲!