TI-开关电源基础知识.pdf
本文档总结了开关电源的基础知识,包括开关电源的类型、工作原理、优缺点比较、PWM 控制原理、降压、升压和降压-升压转换器等。
开关电源的类型:
1. 线性稳压器:传输元件工作在线性区,仅限于降压转换,例如 LDO(Low Dropout Regulator)。
2. 开关稳压器:传输元件开关,在每个周期完全接通和完全切断,包括降压、升压和降压-升压转换器等。
3. 充电泵:传输元件开关,有些完全导通,而有些则工作在线性区,例如电容器等。
为什么采用开关模式?测量效率:开关电源的效率远高于线性稳压器,例如 90% vs 28%。降压转换器的输出电压可以通过 PWM 控制来实现。
开关电源与线性稳压器的比较:
* 开关电源:能够提升电压(升压)和使电压减低(降压),具有较高的效率。
* 线性稳压器:只能实现降压,效率较低。
PWM 控制原理:
* 脉冲宽度调制(PWM):改变开关的导通与关断时间的简单方法。
* 占空比(tON 和 T 之比):控制电压输出的幅值。
降压转换器:
* 输入电容器(C1):使输入电压平稳。
* 输出电容器(C2):负责使输出电压平稳。
* 箝位二极管(D1):在开关开路时为电感器提供一条电流通路。
* 电感器(L1):用于存储即将传送至负载的能量。
升压转换器:
* 输入电容器(C1):使输入电压平稳。
* 输出电容器(C2):负责使输出电压平稳。
* 箝位二极管(D1):在开关开路时为电感器提供一条电流通路。
* 电感器(L1):用于存储即将传送至负载的能量。
降压-升压转换器:
* 输入电容器(C1):使输入电压平稳。
* 输出电容器(C2):负责使输出电压平稳。
* 箝位二极管(D1):在开关开路时为电感器提供一条电流通路。
* 电感器(L1):用于存储即将传送至负载的能量。
控制器与稳压器:
* 控制器:开关和二极管置于 IC 封装的外部,高电流控制 (>3A),可扩展至负载,组件数量有所增加。
* 稳压器:一个封装中包括开关(有时是二极管),最适合 < 3A,低部件数,小占板面积,散热问题。
本文档为读者提供了开关电源的基础知识,包括类型、工作原理、优缺点比较、PWM 控制原理等,为读者深入了解开关电源的基础知识提供了有价值的参考。
2024-07-08 17:50:42
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