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什么是DC-DC转换开关稳压IC

什么是开关稳压IC

 

什么是开关稳压IC


1. 基本角色

开关稳压IC(DC-DC转换器)是稳压IC(稳定电源)。开关稳压IC可以将输入直流 (DC) 电压转换为所需的直流 (DC) 电压。
在电子或其他设备中,开关稳压IC的作用是将电池或其他电源的电压转换为后续系统所需的电压。

如下图所示,开关稳压IC可以产生输出电压(VOUT)的极性高于(升压、升压)、较低(降压、降压)或极性与输入电压(VIN)).

开关稳压IC介绍

 

2. 开关稳压IC类型

开关稳压器是稳压IC(稳定电源),有以下开关稳压IC类型。

稳压IC类型

本文详细介绍了“非隔离式开关稳压IC”的特性和工作原理。

非隔离式开关稳压IC还使用以下系统和工作模式。

电压转换系统 降压、升压、升压/升压、反相
整流系统 异步、同步
操作模式 全功率因普时、功率因数、每断路器/整顿开关

 

3. 开关稳压IC特性

下面提供了非隔离式开关稳压IC特性的描述。

高效率

通过打开和关闭开关元件,开关稳压IC可实现高效的电力转换,因为它仅在需要时提供所需的电量。

线性稳压IC是另一种类型的稳压IC(稳定电源),但由于它在V之间的电压转换过程中会消散任何多余的热量在和VIN,它的效率不如开关稳压IC

解释开关稳压器如何有效转换电压的最简单方法是将其与线性稳压IC进行比较。

例如,如果输入电压(VIN) 为 5.0V,输出电压 (VOUT) 为 2.5V 和负载电流 (IOUT) 为 0.1A,

 

线性稳压IC

输入功率 = 输入电压 × 负载电流
= 5.0V × 0.1A
= 0.5W
输出功率 = 输出电压 × 负载电流
= 2.5V × 0.1A
= 0.25W
由于效率 = 输出功率 ÷ 输入功率,因此线性稳压器的效率为 50%。

线性稳压IC原理图

 

线性稳压IC原理图

 

然而,开关稳压IC通过打开和关闭开关元件来控制输入电压的供电周期,从而使VIN变为2.5V。提供输入电压的这一时间段为

由此可见,电压供应半个周期。同样,如果您尝试从输入和输出功率获得效率,我们将得到以下结果:

输入功率 = 输入电压 × 负载电流

 

输入功率 = 输出电压 × 负载电流
= 2.5V × 0.1A
= 0.25W

 

从上面的等式计算效率:效率=输出功率÷输入功率,我们得到100%的值。这就是开关稳压IC提供高效率的原因。

线性稳压IC效率计算

*由于存在实际损失,因此真实数字约为90%。

 

噪声

开关稳压IC中的开关元件ON/OFF操作会导致电压和电流的突然变化,以及产生振铃的寄生元件,所有这些都会在输出电压中引入噪声。

使用适当的电路板布局可有效降低噪声。例如,优化电容器和电感器和/或布线的放置。有关噪声(振铃)如何产生机制以及如何控制噪声的更多信息,请参考应用笔记“降压开关稳压IC噪声对策”。

 

比较开关稳压IC和线性稳压IC特性

  开关稳压器 线性稳压器
输出电压转换系统 降压、升压、升压/升压、反相 仅降压;VOUT必须小于VIN
效率 高(发热可忽略不计) 相对较低(发热高)
当输入和输出电压之间的差异较大时较低
输出电流 大(高效率意味着高电流)
噪声
输出纹波 目前 没有
所需外部文件 许多
CIN, COUT, L, (SBD)
几个
CIN, COUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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创建时间:2022-06-08 16:18