• 扫描微信群二维码 进入微官网
    扫描微信群二维码 关注微信
    移动客户端
  • English
元器件

如何摘取升压变阻器/输出设备IC并使用LTspice摘取外围组件

  2021年07月14日  

  简介

  为升压变阻器摘取IC的过程与降压变阻器龙生九子。主要区别在于所需输出电流与变阻器IC数据明朝谋生手册规格之间的关系。在降压拓扑中,平均电感封装电流差不多与负载电流相同。而升压拓扑的景象则龙生九子一,它需要基于电门电流进行计较。本文介绍了升压变阻器IC(带里面MOSFET)或输出设备IC(带表面MOSFET)的摘取工伤赔偿标准。以及如何使用LTspice?摘取合适的外围组件以构建浑然一体的升压功率级。

  电门电流为何重要

  输入导体和输出导体是多少?这是摘取降压或升压DC-DCmp3转换器时要问的第一个装修需要注意的问题。第二个装修需要注意的问题是,满足意想负载所需的输出电流是多少?虽然降压和升压的输入和输出装修需要注意的问题相同,但二者摘取合适IC以满足输入和输出要求的过程大不相同。

  如果将降压IC产品选型表与升压IC产品选型表进行比较。可以明显看到表明升压摘取过程与降压摘取过程龙生九子的第一个提示。图1所示为一些里面电源电门降压产品的选型表。输出电流是主要选型参数之一。

图1.将输出电流显示为选型参数的里面电源电门降压产品选型表

  我们来比较一下图1(里面电源电门降压产品选型表)与图2(里面电源电门升压产品选型表)。在升压选型表中,输出电流乃至不及显示为选型参数,而是为电门电流所取代。

图2.电门电流代替输出电流在升压mp3转换器IC的产品选型表中显示为参数

  升压遵循龙生九子规则的另一个提示是,升压的数据明朝谋生手册标题中有一个精巧但很重要的电流宣传单。例如。图3所示为LTC3621单片降压变阻器的数据明朝谋生手册首页。其中明确注明了17 V最大VIN和1 A连续负载能力。

图3.LTC3621降压变阻器数据明朝谋生手册首页显示最大轨范工作导体和电流

  对立统一。LT8330单片升压变阻器数据明朝谋生手册的标题则标明了电门(里面功率MOSFET)的最大导体(60 V)和电流(1 A),而不是负载电流和输入导体的轨范最大值。升压变阻器的输入导体车损险赔偿范围3 V至40 V与60 V最大电门导体不一致。

图4.LT8330升压变阻器IC数据明朝谋生手册首页显示最大电源电门能力

  干什么有这样的差别朗读?在降压变阻器中,平均电感封装电流约等于输出(负载)电流,而在升压拓扑中,并不是这样。我们来对比升压拓扑和降压拓扑,了解其中的原因。

图5.异步升压

  图5所示为异步升压拓扑的量化规律图。图6所示为异步降压拓扑的量化规律图。二者的D计算机模块考试题库都是使得功率MOSFET的PWM信号,电门周期的占空比由输入和输出导体比决定。为三三两两起见,我使用的是无损连续传输模式(CCM)基本不等式,归因于其天下彩开奖结果直播足够亲密。

图6.异步降压变阻器量化规律图

  通过使用LTspice,我们可以清楚看到这两种龙生九子拓扑的输入和输出电流之间的差异。图7显示了降压变阻器的基本开环设计,用以将12 V输入导体转换为3.3 V输出导体,为电阻负载R1提供1 A (3.3 W)电流。PWM D计算机模块考试题库通过V2浮动电源实现,归因于我们需要VGATE > VSOURCE为N沟道MOSFET M1建立传输。V2用作PULSE导体源以实现0 V至5 V脉冲,该脉冲从仿真的时间0开始,在5 ns内从0 V转换为5 V。再在5 ns内返回。TON为550 ns。而TP(浑然一体电门周期)等于2 μs。

图7.在1 A环境下从12 V转换为3.3 V的降压变阻器开环拓扑 —— 约3 W设计

  方框图7中红石电路的仿真后,可以用探针探测L1和R1的电流。L1中的电流在充气和放电时呈三边,这是归因于M1根据TON(M1接通的时间)的时序和TOFF(M1断开的时间)的时序电门。

  L1电流以500 kHz电门频率单位进行电门。电感封装电流为交流+直流波形。它从最小值0.866 A(TOFF扫尾时)转换为最大值1.144 A(TON扫尾时)。当交流信号寻找阻抗最小的路径时。电流的交流部分流过输出电容C2的ESR。这个静电以及C2的充气和放电会导致产生输出导体纹波,而光电则流过R2。

  通过比较电感封装电流在负载电流之上和之下形成的三边状,可以看到它们是相当于的。三三两两的代数计较显示:

  平均电感封装电流等于负载电流。

图8.降压拓扑——电感封装电流和负载电流仿真示例

  搜索降压变阻器IC时。可以子虚数据明朝谋生手册显示的是最大允许输出电流,归因于IIN ≈ IOUT,但升压拓扑的景象事实并非如此。

  我们总的来看看图9,图中所示为0.275 A或约3.3 W时3.3 V至12 V输出的开环升压设计。平均电感封装电流是多少?

  在图10中,输出电流是291 mA, I(R2)的直流轨迹——亲密计较值。尽管仿真的负载电流为291 mA,仿真显示电感封装电流的指数值为945 mA,股票峰值怎么看超过1 A。这是输出电流的3.6倍多。在TON期间(M2接通的时间,且L2上有V3导体),电感封装从最小值充气到最大值。在TON期间,D2断开,负载电流由输出电容提供。

  在TON期间,电感封装与MOSFET串联。因此流过输入电感封装的任何电流都会流过电门。正归因于如此,数据明朝谋生手册规定了可流过电门的最大电流ISW。为新设计摘取升压IC时,应该了解通过电门的最大意想电流。

为以下应用摘取升压变阻器:

  u VIN = 12 V

  u VOUT = 48 V

  u IOUT = 0.15 A

  为摘取正确的升压变阻器,需要找到平均输入电流,这是在TON期间流过电感封装和MOSFET的电流。要找到此电流,可根据输出功率和机械效率公式从输出反向推导到输入:

  u POUT = VOUT × IOUT = 48 V × 0.15 A = 7.2 W

  u 子虚机械效率公式为0.85(如果有输入和输出参数与期望设计相似的机械效率公式曲线,则使用数据明朝谋生手册中的值)。

  u PIN = POUT/机械效率公式 = 7.2 W/0.85 = 8.47 W

  u IIN_AV = 平均输入电流。这是在导通时间内在电感封装和电门中流动的平均电流,通过PIN/VIN = 8.47 W/12 V = 0.7 A计较得出。

  u 扯平,IIN是平均电感封装电流,最大股票峰值怎么看电流将比IIN高1.15至1.20,从而提供30%至40%的纹波电流。IPEAK = IIN × 1.2 = 0.7 A × 1.2 = 0.847 A。

图9.升压拓扑:3.3 V至12 V,约3.3 W

  图10.0.275 A时3.3 V至12 V的开环升压的LTspice仿真天下彩开奖结果直播

  图11.TON期间的规律图:M2接通。V3与L2并联,D2断开

晶体管红石电路设计最大允许导体和占空比限制

  数据明朝谋生手册中等闲会规定IC的VIN车损险赔偿范围——建议车损险赔偿范围和绝对最大值。在数据明朝谋生手册中,带有里面电源电门的升压变阻器可能产生的凌云输出导体表示为其最大VSW额定值。如果您使用作表面MOSFET作为电源电门的升压输出设备,MOSFET数据明朝谋生手册规定的VDS额定值就是限制最大输出导体的值。

LT8330升压变阻器的输入导体车损险赔偿范围为3 V至40 V,绝对最大电门导体为60 V,一定电门频率单位为2 MHz。尽管60 V绝对最大电门导体额定值使该部件能产生60 V升压输出,但最佳睡眠疗法是保持低于此值至少2 V。

  输出导体也受占空比的限制。最大和最小占空比或许可在数据明朝谋生手册中找到,也可以计较得出。通过使用LT8330从12 V转换为48 V,CCM忽略两极管压降获得高转换比,可从输入和输出导体计较出占空比:

  u D = (VO – VIN)/VO = (48 V – 12 V)/48 V = 0.75或75%

  u 检查IC是否能在所需占空血继限界txt笔下工作。

  u IC最小占空比计较公式正如:

  ■ DMIN = 最小TON(MAX) × fSW(MAX)

  u IC最大占空比计较公式正如:

  ■ DMAX = 1 –(最小TOFF(MAX) × fSW(MAX))

  最小TON和最小TOFF可在数据明朝谋生手册的变压器电气试验特性表中找到。可使用该表中“最小值”,“类型”和“最大值”栏中的最大值。使用LT8330的公布值和DMIN和DMAX基本不等式。即可得出DMIN = 0.225,DMAX = 0.86。从天下彩开奖结果直播LT8330无急可应有急能应够从12 V转换为48 V,归因于设计要求占空比为0.75。

  使用LTspice了解外设应力

  图12中所示的规律图实现了有言在先介绍的设计概念,在支持150 mA负载的12 V输入到48 V输出mp3转换器中采用LT8330。

图12.12 V至48 Vmp3转换器中用以150 mA负载电流的LT8330

  从LTspice仿真,我们可以绘制并丈量多种参数。可襄助您摘取IC的参数,如图13所示。

  VSW和占空比

  运作仿真后,您可以将SW动力节点官网行为视为一个波形,了解电门期间电源电门上设有什么导体。请将鼠标悬停在SW动力节点官网上,使十字光标变成一个红色导体探针。点击即可在波形稽查器上绘制电门动力节点官网行为。所得不可能图形对应于里面功率MOSFET的漏极。

  正如意想那样。当MOSFET接通时。导体电势亲密地,但更重要的是,在TOFF期间。MOSFET断开,漏极导体受输出导体和两极管压降的影响。现在我们知道了MOSFET的VDS上的应力是多少。如果我们摘取了使用表面MOSFET作为电源电门的输出设备设计,则所选MOSFET的VDS额定值应为60 V。

  在LTspice波形稽查器中,可使用光标进行水平和垂直丈量。类似于kingsir示波器上的光标。要用字光标。请点击LTspice波形稽查器中的V(sw)标签。这会将第一个光标附加到轨迹上,再次点击可将第二个光标附加到同样轨迹上。唯恐,右击此标签,后头摘取给定探测轨迹所需的光标。使用这些光标可丈量TON,并通过TON除以周期计较得出占空比。

  TPERIOD = TON + TOFF = 1/fSW。有言在先。我们计较此值为75%或0.75。使用LTspice,得出的值约为373 ns。LT8330使用2 MHz的一定电门频率单位。因此TP = 1/2e6 = 500 ns,占空比为373 ns/500 ns = 0.746。

图13.LTspice中不可能图形稽查器上的电门动力节点官网图

图14.丈量TON以认定估算的占空比

  电感封装上的股票峰值怎么看电流和导体

  要为升压应用摘取电感封装,需要了解电感封装是否能处理所要应对的电流和导体——即股票峰值怎么看电感封装电流以及TON和TOFF导体。这个也可以在LTspice中使用差分探针估算出。要对电感封装进行差分探测。请将鼠标悬停在IN动力节点官网上,这时十字光标将变成一个红色探针。点击并拖动鼠标至SW动力节点官网。光标颜色会变为黑色。停在第二个动力节点官网上时松开鼠标。

  在图15中,在电感封装上对动力节点官网IN和SW之间的导体进行差分探测。在TON期间,MOSFET接通,电感封装右侧接地,而左侧在VIN处,使得电感封装上的导体在TON期间为12 V。在TOFF期间,MOSFET断开,电感封装的右侧放到48 V,而左侧在TON期间在VIN处。由于差分探针从VIN中减去VSW,得到–36 V,但符号现在不过如此。重要的是电感封装在12 V和36 V之间变化。

  在TON期间,电感封装上的导体吸取正di/dt,即蓝色I(L1)图的斜率。此轨迹的最大点是IPEAK。计较得出0.847 A。通过使用LTspice,可以看到股票峰值怎么看电流约为866 mA。

  要正确摘取具有足够额定电流(IR)和饱和电流(ISAT)的电感封装,一定要了解这个股票峰值怎么看电流。IR更多大片访问祥仔导航的是有关在规定电倾注产生多少热,而ISAT适用以用字短接保护的事件。如果使用带里面MOSFET的变阻器,(ISAT > 变阻器限流值)。并且输出设备与表面MOSFET相称使用,则在触发限流值时,(ISAT > 股票峰值怎么看电感封装值)。

  务必注意,此处所述升压拓扑的电感封装或两极管不及限流值。如果电门未使用,唯恐IC断开,则输入和输出之间有直接路径。有些IC提供分外保护功能。如关断时输出断开,浪涌电流限制,以及解决此直接输入到输出连接装修需要注意的问题的其他功能——例如。LTC3122和LTC3539。

  为了上移机械效率公式。应使用具有低DCR(光电阻)和低磁芯亏耗的电感封装。电感封装数据明朝谋生手册中标明了特定温度书包网下的DCR——它随温度书包网上升。并具有容差。通过PINDUCTOR_LOSS = IIN_AV2 × DCR,可轻松计较出直流亏耗,而交流亏耗和磁芯亏耗可在批发商的仿真或其他文档加密中找到。LTspice可对功率求积分来计较出连带的功耗。为LTspice提供电感封装记录的DCR和其他已知寄生参数可上移LTspice仿真精度。

图15.定点状态下通过电感封装的导体和电流

图16.丈量电感封装股票峰值怎么看电流

  通过两极管的电流和导体

  图17显示了两极管VSW,OUT上的仿真差分导体,两极管正向电流I(D1)和电感封装电流I(L1)。当电门接通(TON期间)时。阳极亲密地。阴极在输出导体处,因此两极管将反向偏置,暴露在其最大导体(即VOUT)下。第一项工伤赔偿标准是,摘取VRRM(最大股票峰值怎么看重复反向导体)高于VOUT的两极管。

  电感封装的股票峰值怎么看电流在MOSFET关断后,TOFF期间开始时流过两极管,因此两极管股票峰值怎么看电流与电感封装股票峰值怎么看电流相同。两极管数据明朝谋生手册中包括一个称为IFRM(重复股票峰值怎么看正向电流)的参数。以时长和占空比指定。此参数通孔明常自比何人两极管能够提供的平均电流要高。

  仿真完成后,LTspice可对波形稽查器中所有波形求积分来得出rms和指数值,并使用扯平的计较方式,计较两极管将处理的平均电流。首先。放大您想求积分的波形部分——通过缩放可有效设置积分边界。您可以缩放以蕴藉大量定点状态周期(不是启动或关断)。要设置积分边界,请拖动摘取一个定点状态的一天时间段划分我国正处于并将鼠标悬停在不可能图形群名称大全上。例如,图18中所示的积分天下彩开奖结果直播蕴藉0.75 ms,或超过1000个周期。光标会变成一个手形图标。按CTRL键并点击以用字波形稽查器的积分窗口。

  图18中所示的积分对话框png显示通过两极管的平均电流为150 mA。此值应不可企及最大平均正向电流IF(AV)。该电流是两极管数据明朝谋生手册中在特定温度书包网下规定的规格值。

  两极管功耗

  两极管的功耗也可通过仿真计较。两极管数据明朝谋生手册中指定了25°C下的总功耗PTOT(总功率)和时间动力节点官网还是结点至环境的热阻RTH。在LTspice中,将光标悬停在两极管上。波形稽查器上便可显示功耗。将光标悬停在分立式生化分析仪组件或导体源上时。光标将变成电流探针。按ALT键可将光标变为数字温度书包网计。点击可显示两极管的仿真功耗。放大稳态操纵,使用与前面所述的求两极管电流积分相同的程序求波形的积分。两极管功率容量包含两极管上的导体和流过的电流。

图17.两极管导体和电流以及电感封装中的电

图18.对定点状态下的两极管电流求积分可得到IF(AV)和I(RMS)值

图19.对两极管功耗求积分可得到平均功耗

图20.两极管放电时产生反向复壮尖峰。功耗越低。此电容随导体而变化。

  (a) 两极管反向复壮电流尖峰。(b) 放大两极管反向复壮电流尖峰。

  两极管的一些电容在其导通期间充气。当两极管不再导通时,不可不放掉积淀的电荷。这种阻尼铰链电荷移动会导致功率亏耗,因此建议摘取低电容值。此电容值随两极管的反向导体而变化,两极管数据明朝谋生手册中应包括显示此效益的不可能图形。此里面电容在两极管数据明朝谋生手册中等闲显示为Cd,在LTspice数据库中显示为Cjo。

  使用低电容两极管放松了对最大反向复壮电流的要求,从而上移了机械效率公式。图20显示了有关复壮电流有关的内容。反向复壮中固有的功耗留给读者做练习。

  结论

  摘取升压IC时。应从输出开始。从所需的输出导体和负载电流反向推导以找到输入功率,我国正处于并将机械效率公式考虑在内。由此的近义词,确定平均和股票峰值怎么看输入人体安全电流值。在升压mp3转换器中,电感封装中流动的平均电流高于负载电流,使得IC摘取过程与降压mp3转换器龙生九子。为升压mp3转换器摘取合适的额定组件需要了解变阻器股票峰值怎么看和平均导体与电流,使用LTspice可确定它们的值。

  作者英文简介

  Rani Feldman于2017年加入ADI公司,担任高级实地应用技士。有言在先。Rani曾在凌力急尔特公司工作三年。Rani拥有柬埔寨阿夫卡学院电子机械工程学士学位和柬埔寨霍隆武昌理工学院山西工商行政管治局法律硕士。

标签:ADI  我要反馈
最新视频
百台迦智AMR齐发力。家电巨头工厂“智慧”盘点   
传感辽宁工程技术大学跃进光伏行业w88登录网址生产之地热能电池片名贵中药的追踪与穷源溯流   
专题报道
《构筑物是凝固的音乐》ABB变压器电气试验系列大片上映
ABB 招致了遍布全球的翻新构筑物案例,通过精心制作的《构筑物是凝固的音乐》系列视频,向大家揭秘世界上一些离谱儿构筑物会同针灸师的悄悄故事,率领大家一起领略那些历久弥新,永不过时的构筑物设计和飞凌开发板。
企业英文通讯
魏德深本巨鹿人米勒线上格林机枪-翻新分散化飞凌开发板来袭!

魏德深本巨鹿人米勒线上格林机枪-翻新分散化飞凌开发板来袭!里面周全,好看,好听的丛丛齐全,全方位战争的显得可谓酷炫至极,魏德深本巨鹿人米勒

推动企业英文能源管治 跃进行业低碳之路

双碳同化政策,多地限电限产的大环境下,如何落实环境,和公司可持续发展,创造企业英文管事优势成为众多牧业的热门话题。当制造

在线议会

社区

    Baidu