当使用DC/DC转换器时,效率是最主要的目标。许多设计需求都涉及到将确定的电池电压转换至某个较低的供电电压。尽管线性稳压器可实现此目标,但却无法达到基于交换调节器(switching regulator)类设计的效率。本文将探讨若干个设计人员在折衷解决方案尺寸、性能集成本所需面对的,最常见的问题。 大信号响应vs.小信号响应 ...
根据这个关系,可以得到以下理想情况下(不考虑二极管或MOSFET的压降)降压型SMPS的转换公式:VOUT = D×VIN IIN = D×IOUT需要注意的是,任何SMPS在一个开关周期内处于某个状态的时间越长,那么它在这个状态所造成的损耗也越大。对于降压型转换器,D越低(相应的VOUT越低),回路2产生的损耗也大。 1、开关器件的损耗M...
然而,与线性稳压器不同的是,DC-DC转换器可以升压或反相输入电压以产生负电压。另外,DC-DC转换器在最佳条件下的效率高于95%。然而,这种效率受到耗散元件的限制。主要原因是电源中的电阻。 源电阻引起的损耗会使效率降低10%或更多,不包括DC-DC转换器的损耗!如果转换器具有足够的输入电压,则其输出将正常,并且可能没...
在LTspice 中,在计算 DC-DC 转换器的效率时,电路的输入电压源被视为输入功率 (Vin * Iin),而输出电流源或 Rload 中指定的电阻是输出功率 (Vout * Iout)。LTspice 自动检测电路的稳态,使用稳态约 10 个周期的数据计算功率损耗等,并自动计算电路的转换效率。 看似复杂,按以下操作将稳态检测设置添加到正常时域...
DC-DC转换器的电源转换效率和功率电感性能之间的关联如图3所示。PFM是指手机在待机状态下保持低电流负荷的模式,这时电源转换效率性能是与功率电感的Rac(交流电阻)以及电流-感值偏执特性相关。图4当中显示了各功率电感的Rac特性以及图5中开关频率数是4MHz的DC-DC转换器IC的电源转换效率特性。如同图4中显示的Rac特性,...
图1:DC-DC转换器拓扑架构(a. 单向半桥LCC;b. 全桥相移单向转换器;c. 双路有源桥组成的双向转换器;d. CLLLC,双向转换器)。 图1中这些不同的拓扑结构却有一个共同特点,即:接通时均采用零电压开关(ZVS)操作,目的是减少开关损耗。 像MOSFET和IGBT这类功率器件,包括普通半导体以及宽带隙碳化硅(SiC)和氮化镓(Ga...
对于具有较高输入和输出功率的 DC/DC转换器,必须在输入和输出端都使用滤波器以减少干扰发射。然而,在输入和输出电流较大的情况下,很难在效率、尺寸、滤波器的衰减和成本以及实际功率级这些参数之间取得平衡。图1是一个 100 瓦降压升压 DC/DC 设计的示例,它展示了在布局和元器件选择方面应考虑哪些因素。
当然，你可以在效率公式中加入欧姆损耗。通常，功率半导体是损耗中最主要的部分，所以这至少是你的起始点...
提高DCDC转换器的效率是一个综合性的工程问题,涉及到多个方面的优化。以下是一些主要的方法和建议: ### 1. 选择高效元器件 * **MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)**:选择低导通电阻(Rdson)和低开启电阻的MOSFET,能够显著减少功率损耗,提高转换效率。此外,新型半导体材料如硅碳化物(SiC)和氮化镓(GaN)的应用,能在...