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關鍵的短脈沖
亞德諾
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        雖然占空比有最大限制,但本電源管理技巧重點探討占空比的最小限制。

        在連續導通模式(CCM)下,降壓型開關穩壓器(降壓變換器)的占空比相當于輸出電壓除以輸入電壓。因此如果輸出電壓正好是輸入電壓的一半,對應的占空比為 50%。根據實際分量和相應的寄生損失,這個占空比實際上稍有不同。不過這個簡單的占空比計算公式已足夠用于估算。

1.采用ADP2389的典型降壓型開關穩壓器,最高輸出電流為12 A

        因此,如果通過5 V電源電壓產生1 V輸出電壓,對應的占空比為20%。圖1顯示采用ADI公司ADP2389穩壓器的降壓轉換器拓撲。該穩壓器的開關頻率可高達2.2 MHz。在圖2的時域圖中,可以看到當開關頻率為2.2 Mhz時,在新周期開始之前,周期T值只有大約450 ns。

        ADP2389的最小導通時間為100 ns。因此在2.2 MHz開關頻率下,無法實現5 V到1 V的電壓轉換。它需要20%的占空比,相當于在450 ns周期內只有90 ns的導通時間。這個時間低于ADP2389電壓轉換器的額定最小導通時間。

2.開關頻率為2.2 MHz時顯示的最小導通時間

        盡管如此,如果依然想用ADP2389來實現5 V到1 V轉換,可通過降低開關頻率的方式。這樣,圖2中的周期T變得更長,而100 ns的最小導通時間所占百分比也變低。在2 MHz開關頻率下,周期為500 ns。要達到20%的占空比,需要100 ns的導通時間。根據技術規格,可采用ADP2389來實現。

        這就有個問題,為何會出現限制輸入電壓與輸出電壓之比的最小導通時間。在許多開關模式電源轉換器中,原因在于電感電流是在導通時間內測量的。此電流用于過流保護,并用于根據電流閉環控制原理(電流模式控制)工作的穩壓器中。環路調節也需要測量電感電流。在開關瞬變后,必須先降低產生的噪音才能進行準確的電流測量。這需要一些時間,也稱為消隱時間。尤其對于MHz級別的極高開關頻率,最小導通時間的影響也更大,目前正在研發能夠實現更短的最小導通時間的電路。

        對于低占空比,例如降壓型開關穩壓器中的高輸入電壓和低輸出電壓,最小導通時間是關鍵限制。它通常會限制支持開關模式電源工作的最大開關頻率。


 

狀 態: 離線

公司簡介
產品目錄

公司名稱: 亞德諾
聯 系 人: 曹赟
電  話: 0755-82823086
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郵  編: 518048
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