选择降压转换器的无源组件

发布日期：2015-04-18 浏览次数：88

　　电源设计往往是系统最后一个考虑因素。这时，大部分用户可选择一个有效模块——输入一个 DC电压生成另一个电压。这个模块可以有不同规格，以步降方式生成低电压，或以步升方式生成高电压。同时，还有大量专用方案，如步升／步降、反激式和单端初级电感转换器（sepic），这种 DC-DC 转换器可生成大于、小于或等于输入电压的输出电压。对于基于 AC 电源工作的系统，可能首先需要采用 AC-DC 模块生成系统所需的最高 DC 电压。因此，步降转换器，也称降压转换器，是使用最为广泛的设备。下面，我们先介绍如何选择基础步降电压转换器，提高轻负载效率，然后讨论选择外周器件的考虑因素。
　　
　　步降转换器主要有两种类型，分别为低压差稳压器（LDO）和开关稳压器。LDO 可给出干净、稳定的电压，而开关稳压器适用于更加高效的工作。高效意味着转换过程中损失的能量低，简化热量管理。由于开关稳压器效率高，并且是最为流行的解决方案，因此我们重点介绍这种产品。同时，为便于讨论起见，我们只简要说明降压（步降）转换器。图1所示为基本类型步降开关稳压器，同步降压转换器。同步降压表示采用 MOSFET 作为降压开关（图1中沿其方向标记为 Ilower）。对比之下，标准降压稳压器采用肖特基二极管作为降压开关。由于 MOSFET 比二极管压差小，因此同步降压稳压器的主要优点是效率高于标准降压稳压器。
　　
　　降压和升压 MOSFET 的定时信息由脉宽调制（PWM）控制器提供。图1中仅显示一路 PWM输入，而在许多电路图中，PWM 有两路输入。电路的第二路输入电压是 PWM 电源电压。控制器输入端与输出端构成电压反馈回路。这个回路可供降压转换器根据负载变化调节输出。PWM 模块的输出是一种按开关频率切换升降的数字信号。一次仅接通一个 MOSFET。同时接通两个 MOSFET 会造成 Vin 对 GND 短路，这样会降低效率，因此不建议采用这种方法。这个信号的占空周期决定输入直接连接输出的时间比例。因此，输出电压是输入电压和这个占空周期的结果。
　　