那些設計好關(guān)于開(kāi)關(guān)電源需要知道的問(wèn)題
一、元器件和參數的選擇
很多未使用過(guò)開(kāi)關(guān)電源設計的工程師會(huì )對它產(chǎn)生一定的畏懼心理,比如擔心開(kāi)關(guān)電源的干擾問(wèn)題,PCB layout問(wèn)題,元器件的參數和類(lèi)型選擇問(wèn)題等。其實(shí)只要了解了,使用開(kāi)關(guān)電源設計還是非常方便的。
1、一個(gè)開(kāi)關(guān)電源一般包含有開(kāi)關(guān)電源控制器和輸出兩部分,有些控制器會(huì )將MOSFET集成到芯片中去,這樣使用就更簡(jiǎn)單了,也簡(jiǎn)化了PCB設計,但是設計的靈活性就減少了一些。
2、開(kāi)關(guān)控制器基本上就是一個(gè)閉環(huán)的反饋控制系統,所以一般都會(huì )有一個(gè)反饋輸出電壓的采樣電路以及反饋環(huán)的控制電路。因此這部分的設計在于保證精確的采樣電路,還有來(lái)控制反饋深度,因為如果反饋環(huán)響應過(guò)慢的話(huà),對瞬態(tài)響應能力是會(huì )有很大影響。
3、輸出部分設計包含了輸出電容,輸出電感以及MOSFET等等,這些器件的選擇基本上就是要滿(mǎn)足性能和成本的平衡,比如高的開(kāi)關(guān)頻率就可以使用小的電感值(意味著(zhù)小的封裝和便宜的成本),但是高的開(kāi)關(guān)頻率會(huì )增加干擾和對MOSFET的開(kāi)關(guān)損耗,從而效率降低。低的開(kāi)關(guān)頻率帶來(lái)的結果則是相反的。
4、對于輸出電容的ESR和MOSFET的Rds_on參數選擇也是非常關(guān)鍵的,小的ESR可以減小輸出紋波,但是電容成本會(huì )增加,好的電容會(huì )貴嘛。開(kāi)關(guān)電源控制器驅動(dòng)能力也要注意,過(guò)多的MOSFET是不能被良好驅動(dòng)的。
一般來(lái)說(shuō),開(kāi)關(guān)電源控制器的供應商會(huì )提供具體的計算公式和使用方案供工程師借鑒的。
二、調試開(kāi)關(guān)電源
關(guān)于調試開(kāi)關(guān)電源,這些經(jīng)驗可以借鑒
1、電源電路的輸出通過(guò)低阻值大功率電阻接到板內,這樣在不焊電阻的情況下可以先做到電源電路的先調試,避開(kāi)后面電路的影響。
2、一般來(lái)說(shuō)開(kāi)關(guān)控制器是閉環(huán)系統,如果輸出惡化的情況超過(guò)了閉環(huán)可以控制的范圍,開(kāi)關(guān)電源就會(huì )工作不正常,所以這種情況就需要認真檢查反饋和采樣電路。特別是如果采用了大ESR值的輸出電容,會(huì )產(chǎn)生很多的電源紋波,這也會(huì )影響開(kāi)關(guān)電源的工作的。