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电源学习笔记_同步boost

同步boost

Buck电路

拓扑结构

在这里插入图片描述
同步Buck:将肖特基二极管更换为MOS就是同步Buck。MOS的导通电阻很低,所以导通损耗比较低,而肖特基二极管的损耗为正向导通压降X通过电流,损耗较大

同步buck异步buck
优点效率高,一般导通电阻为毫欧级别价格便宜,可选择多
缺点MOS成本比肖特基高,控制复杂,需要额外的控制电路保证上下管的同步工作正向压降固定,效率低,大电流时损耗大
场景对效率要求高使用输出电压高,电流低情况适用

工作原理

Buck电路通常由三个主要部分组成:输入电容,开关和输出电感。输入电容通过过滤电源电流来稳定电路的输入。开关是一个可以在几千赫兹的频率下开启和关闭的晶体管或其他元器件
当开关打开时:电流给电感充电,同时驱动负载,此时电压接近输入电压。
当开关关闭时:电流停止,通过输出电感产生反向电压,从而补偿输出电压的降低,驱动负载。

相关计算

电感计算
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输入电容
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
输入电容MPS和TI的不太相同都是粗略计算
输出电容
需要根据不同的材质进行计算。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

Boost电路

拓扑结构

在这里插入图片描述
同步Boost和异步Boost的结构和Buck相同,都是三极管与MOS管的区别。

工作原理

在升压周期的开关闭合阶段,输入电压从电源通过电感充电,同时输出电压通过电容器向负载提供电能。
在开关断开的阶段,电感释放储存的能量,将其传递给输出电路,使输出电压保持稳定。Boost升压电路的工作过程涉及电感的充电和放电,并且随着开关的周期性切换,能量的传输和转换实现了输入电压到输出电压的升压效果。

相关计算

电感计算
在这里插入图片描述
下文中的Vo+Vd= Vout
输入电容
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输出电容
在这里插入图片描述

LDO

特点:

  1. LDO的纹波是小于DCDC电路的
  2. 只能压降,需要输入电压 - 输出电压大于一定值
  3. 要考虑散热问题,因为损耗比较大
    在电路设计中电流应该由大电容流向小电容
    参考文章:
    链接: Buck博客

Layout设计

高频部分环路面积越小越好
输入和输出电容都应该是大电容并小电容
不要使用十字焊盘,会引入多余的电感,禁止使用十字焊盘 推荐使用直连的方式
与FB连接的两个电阻越靠近FB越好,FB的覆盖面积越小越好,走线细而短
SW覆盖面积越小越好
背部走线越少越好,有效降低EMI

拓展

PGOOD:Power Good表示当前的电压芯片上电完成,工作情况良好,单级电源一般选择为NC,将第一级电源管理芯片的Power Good引脚和第二级的使能引脚连接起来就可以完成最简易的上电顺序控制功能。需要注意的是,很多电源管理芯片的Power Good引脚是漏极开路的,需要外置上拉电阻。

电感挖空

1-一体成型电感随便搞
2-非一体成型挖空所在层的铜箔其他层,全部覆盖
3-所有的布线都远离电感

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