TI-开关电源基础知识.pdf

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。