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非标订制可调开关电源
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发布时间: 2020-05-09 04:33
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尽管本文所讨论的原理适用于广泛的电源设计,但我们在此只关注直流到直流的转换器,因为它的应用相当广泛,几乎每一位硬件工程师都会接触到与它相关的工作,说不定什么时候就必须设计一个电源转换器。
本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折中方案;热性能、电磁干扰以及与PCB布局和电磁干扰相关的方案尺寸等。
文中我们将使用一个简单的转换器做例子

期望大家在选购电源模块时多一份细心,少一份浮躁,不要错过细节疑问。
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非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、和四管三类。
开关电源内部结构图单管DC/DC转换器共有六种,即降式DC/DC转换器 ,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降式DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。
在这六种 单管DC/DC转换器中,Boost式DC/DC转换器是基本的,Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。
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谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。
在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf,非标订制可调开关电源,或流经Q1和Q2的电流上升率di/dt 时,可以很明显看到这一点。
这也表示,我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。
事实正是如此,延长开关时间的确对频率高于 f=1/πtr的谐波有很大影响。
不过,此时必须在增加散热和降低损耗间进行折中。
尽管如此,对这些参数加以控制仍是一个好方法,它有助于在电磁干扰和热性能间取得平衡。
具体可以通过增加一个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现,该电阻与Q1和Q2的栅极串联即可控制tr和tf,你也可以给栅极电阻串联一个 “关断二极管”来独立控制过渡时间tr或tf(见图3)。
这其实是一个迭代过程,甚至连经验最丰富的电源设计人员都使用这种方法。
我们的最终目标是通过放慢晶体管的通断速度,使电磁干扰降低至可接受的水平,同时保证其温度足够低以确保稳定性。

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