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高效力升压转换器是延伸电池应用寿命的要害

※发布时间:2014-10-17 11:01:30   ※发布作者:平民百姓   ※出自何处: 
  高效率升压转换器是延长电池使用寿命的要害
  为便携式电子装备开发电源电路请求设计工程师通过最大水平地进步功率跟下降全部体系的功耗来延伸电池应用寿命,这推进器件自身的尺寸变得更小,从而有利于在设计终端产品时取得更高机动性。电源适配器获国际认证,产品流畅美观,适应现代生活的需求!这种设计的最主要元器件之一是电源治理ic或dc/dc转换器。
   高效dc/dc转换器是所有便携式设计的基本。很多便携式电子运用被设计成采取单节aa或aaa电池工作,这给电源设计工程师提出了挑衅。从 850mv~1.5v的输入电压发生一个恒定的3.3v系统输出,请求同步升压dc/dc转换器可能在固定开关频率下工作,同时附带片上补偿电路,并且需 要微型低高度电感和陶瓷电容,最好采取微型ic封装以减少它在设备设计中的总占位面积。
  一个由薄型sot ic封装跟少量外部元器件组成的经由验证的电路设计,实现了一个仅占7×9mm2板面积的效力为90%的单电池到3.3v/150ma转换器。当在单电池 输入(1.5v)下工作时,25ma~80ma之间的负载电流可能实现90%以上的效力。一个外部低电流肖特基二极管(固然并不是必须的)将在较高输出电 流下最大水平地进步效率。
  这个电路设计集成了带额外电阻值为0.35Ω(n)且典范电阻值为0.45Ω(p)的低栅电极电压内部开关的高效 dc/dc转换器。在整个工作温度规模内,开关电流制约个别为850ma,从而在新的碱性aa单节电池输入和两节电池输入时可分辨实现0.66w和 2.5w的输出功率。
  电流模式把持提供杰出的输入线路和输出负载瞬态响应。斜坡补偿(这是当占空比超过50%时用来避免分频谐波不稳固性所必需的)能够整合到转换器中,与电路一起保持恒流限度阈值,而不论输入电压是多少。
  重要特性
   电源治理ic设计的两个特性会影响其工作效率:内部反馈机制的集成和可在工作期间节俭能量的节电模式的参加。增添的内部反馈回路弥补不再须要外部元器件 了,从而降低了总本钱,简化了设计进程。通过仅在需要时激活电源转换器以将输出电压调制坚持在1%以内,节电工作模式提高了轻负载(iload3ma,典 范值)时的转换器效率。一旦输出电压在进行调制,转换器会切换至睡眠状况,从而减少栅电荷丧失和静态电流。不带节电模式的相似ic将被强迫在全部工作范畴 内保持恒定的pwm,从而增长了静态电流。固然在一些频率敏感的利用中恒频pwm可能会受欢送,但它会降低总体系效率。
  关断电流低于 1ma,并且这个引脚上的磁滞容许对vin进行简略的阻性上拉从而持续工作。还要留神,在关断进程中,vout保持低于vin的未经由调制的600mv。 当存储器或实时时钟必需在断电期间保持激活时,这个特性特殊有用。能够通过更改分压器的电阻值轻松设定输出电压。
  为了从电池电源取得最高功能,dc/dc转换器必须可以在1v以下的输入电压下工作,并提供范畴在2.5v~5v之间的可调剂输出电压。幻想情形下,这种器件还将可能在低至0.65v的输入电压下持续工作,独一的局限性在于输入电源提供足够功率的能力。
  这个特征将打消对大的输入旁路电容的须要,从而节俭了板空间、下降了本钱。在低至0.6。开关电源产品高品质,高安全性,高稳定性,质量好价格合理。5v的输入电压下工作的才能,是从电量濒临耗尽的电池中失掉更长应用寿命的主要特征。
  以两个由单节电池供电的便携式装备为例,其电池使用寿命的比拟表明,在幻想测试前提下,电源管理ic在低压模式下工作的才能使其可比传统dc/dc转换器多供给六个多小时的电池使用寿命。工作寿命延伸40%为终端产品供给了显明的上风。比较情形如图所示。
  emi克制方式
  当升压转换器在非持续模式下工作时(即功率传动周期开端之前,电感电流降至零时),可能存在emi问题。为了辅助降低电势参考点,在电感电流为零且器件处于关断状况时,可将一个100Ω的内部阻尼电路跨接在电感上。
  emi和总机能品质也会受pcb布局的影响。高速工作的低压输入器件需要分外留神线路板布局,特殊是处于波及n沟道和p沟道开关心换的工作周期期间的高电流畅路。s。USB充电器汇聚海量商机信息,提供便捷在线交易!w引脚、vin引脚cin、cout和地之间的电流畅路应短而宽,以构成最低的固有电阻损耗和最低的漏电感。
  
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