Dalam peranti elektronik, bekalan kuasa yang stabil adalah penting untuk memastikan operasi sistem yang boleh dipercayai. Bekalan kuasa penukaran (DC - DC) telah menjadi penyelesaian kuasa arus perdana dalam elektronik pengguna, kawalan perindustrian, peralatan komunikasi, dan bidang lain kerana kelebihan kecekapan tinggi, saiz padat, dan pelbagai voltan input yang luas. Antaranya, pemilihan komponen periferal dan susun atur PCB secara langsung menentukan ketepatan output, kawalan riak, prestasi terma, dan panjang - kestabilan istilah DC - DC Power Supplies.
Konsep Asas DC - DC Switch Power Supplies
1.Apakah DC - DC Switch Power Supply?
A DC - DC Switch Power Supply adalah peranti elektronik kuasa yang menukarkan voltan dc input melalui "penukaran transistor." Fungsi terasnya adalah untuk mengubah voltan input yang tidak stabil (misalnya, 12V) ke dalam voltan output yang stabil yang diperlukan oleh beban (misalnya, 5V), sementara juga menyediakan keupayaan seperti langkah voltan - up/step - ke bawah, peraturan semasa, dan penindasan bunyi. Berbanding dengan pengawal selia linear (LDOS), DC - DC Switch Power Supplies menawarkan kecekapan yang lebih tinggi (biasanya 80%- 95%) dan sesuai untuk senario voltan input tinggi (misalnya, 6A) dan luas.
2.Prinsip Kerja DC - DC
Mengambil DC klasik - dc converter sebagai contoh, sebelah kiri termasuk pin input seperti Enable (en), permulaan/penjejakan lembut (SS/TR), tetapan lalai (DEF), dan kekerapan penukaran (FSW). Isyarat ini melalui modul logik kawalan, yang mengintegrasikan unit perlindungan dan kawalan seperti permulaan lembut, penutupan haba, pengunci undervoltage (UVLO), dan kawalan kuasa yang baik (PG), untuk memacu modul kawalan kuasa. Modul Kawalan Kuasa menggunakan pemacu pintu dan tinggi - sisi/rendah - pembanding had semasa (HS lim, LS lim) untuk mengawal transistor kuasa atas dan bawah, membolehkan penukaran tenaga. Bahagian DCS - ™ di bahagian bawah melakukan peraturan maklum balas melalui penguat ralat, pampasan cerun, komparator, dan pemasa. Bahagian kanan termasuk antara muka seperti input kuasa (PVIN, AVIN), tanah (AGND, PGND), dan penukaran output (SW), secara kolektif mencapai penukaran DC - dc dan kawalan tepat.
3.Inti dc - dc terletak pada "switching - penyimpanan tenaga - penapisan" kitaran:
Peringkat Tukar:
Suis MOSFET dalaman (tinggi - sisi HS - FET dan rendah - sisi LS - FET} menghidupkan dan mematikan secara bergantian, "memotong" voltan dc input ke voltan puls yang tinggi -.
Tahap Penyimpanan Tenaga:
Induktor menyimpan tenaga apabila suis dihidupkan, dan kapasitor melancarkan voltan nadi.
Tahap Output:
Litar maklum balas memantau voltan output dalam masa nyata dan menyesuaikan suis dihidupkan/mati masa (kitaran tugas) untuk menyampaikan voltan output yang stabil.
4.Petunjuk Prestasi Utama
Julat voltan input/output:Voltan input mesti sepadan dengan julat toleransi cip, manakala voltan output mesti memenuhi keperluan beban (contohnya, DC tertentu - DC menyokong input 5.5V-18V dan output 0.611V-15V).
Semasa output:Arus output maksimum mesti meliputi arus puncak beban (misalnya, beban 6A memerlukan cip dengan lebih besar daripada atau sama dengan keupayaan output 6A).
Kekerapan beralih:Frekuensi yang lebih tinggi membolehkan saiz induktor dan kapasitor yang lebih kecil tetapi meningkatkan kerugian beralih (frekuensi biasa berkisar dari 200kHz hingga 1MHz, yang memerlukan keseimbangan antara kecekapan dan saiz komponen).
Voltan Ripple:Nilai turun naik voltan output (aplikasi perindustrian biasanya memerlukan kurang daripada atau sama dengan 20mV; riak yang berlebihan boleh mengganggu litar sensitif).
Kecekapan:Nisbah kuasa output untuk memasukkan kuasa. Kecekapan yang lebih tinggi mengurangkan tekanan haba.
