DC-DC電源培訓(xùn)-2011-07-23課件

1、DC-DC Power Training主 講：吳緒宇日 期：2011.7.25主要內(nèi)容：Buck 工作原理 RT8120A&APW7165/APW8720&UP1503/UP1529 介紹基本功能和保護(hù) 補(bǔ)償原理RT8807&UP1610&APW7088 介紹基本功能和保護(hù) 補(bǔ)償原理The endBuck 工作原理S1S2LCS1VaIQIdIc0A0AIoVaIL0AIcILIdIQIoS1S2LCS1VaIQIdIc0A0AIoVaVinVinVin+ VgsIoIL0AICILIdIQIo5V/12VS1 onBuck 工作原理S1S2LCS1VaIQIdIc0A0AIoVaVinVi

2、nVin+ VgsIoIL0AICILIdIoBuck 工作原理Ug onBuck變換器計(jì)算公式電感紋波電流當(dāng)S1 導(dǎo)通; S2 關(guān)閉 當(dāng)S1關(guān)閉；S2導(dǎo)通電感 輸出電壓紋波占空比電感電流 標(biāo)準(zhǔn) Buck vs. 同步 BuckS1S2LCVaILS1LCVaILS2S1Is2VinIL0AS1VinIL0AS2Is2標(biāo)準(zhǔn) Buck (0.5A)同步 Buck (0.5A)1A0.5A0.5AIs20A0A標(biāo)準(zhǔn) Buck vs. 同步BuckS1S2LCVaILS1LCVaILS2S1Is2VinIL0A2AS1Vin2AS2Is2Is2Is2標(biāo)準(zhǔn) Buck (2A)同步 Buck (2A)2

3、A2AIL0AS1S2LCVaIL標(biāo)準(zhǔn) Buck vs. 同步BuckS1LCVaILS2S1Is2VinIL0A5AS1VinIL0A5AS2Is2Is2Is2標(biāo)準(zhǔn) Buck (5A)同步 Buck (5A)5A5A補(bǔ)償環(huán)路對地補(bǔ)償2022/9/1414Gain 補(bǔ)償環(huán)路Type II 補(bǔ)償解析電容高ESR*C1k 10k100k1M-35db0db20KGain-40db/dec-20db/dec1k 10k100k1M-90020K-180PhaseVoType IIR1R2C1C2FREQUENCY 擺放位置計(jì)算公式電容低 ESR*C1k 10k100k1M-90020K-1801k

4、10k100k1M-35db0db20KGain-40db/dec-20db/decPhaseVoType III補(bǔ)償Type IIIGM 放大器補(bǔ)償RT8120A&APW7165/APW8720&UP1503/UP1529 介紹基本描述：RT8120&AP7165/APW8720&UP1503/UP1529為單phase的同步降壓控制器，可驅(qū)動(dòng)雙N-MOSFET, 內(nèi)部參考電壓0.8V或者0.6V，頻率可調(diào)到300KHZ,具有高精度、高性能、可調(diào)輸出電壓功能，外部補(bǔ)償，周邊器件簡單。特性：輸入電壓為4.5v-13.2v；內(nèi)置升壓二極管；0.6 or 0.8內(nèi)部參考電壓；短路保護(hù)和打嗝技術(shù)；工

5、作頻率可調(diào)；內(nèi)部軟啟動(dòng)功能；MOSFET Rdson過流保護(hù)偵測功能；具有EN控制功能；驅(qū)動(dòng)雙N-MOS;D 0%90%快速反應(yīng)功能；外部電壓控制環(huán)路；UVP、OVP保護(hù)功能SOP-8 PACKAGESPin 圖RT8120A&APW7165/APW8720&UP1503/UP1529 介紹APW7165/APW8720RT8120UP1503UP1529RT8120功能方框圖典型應(yīng)用原理圖Internal Soft-Start ControlInternal VDDVCCVINLGATEUGATEInternal SSVoutInternal ENCOMPT0T1T2T3T4PORUVLOO

6、CSETOCSET ChargingEnable Threshold=0.55VBulk 輸入電容 Voltage De-rating例如 Sanyo 16SVPC270M 270uF/4070mA/16VI(ripple)=4070mA ,Temperature Multiplier is 1.7 at 85 degree C.Icap (3P) =4*1.7*3=20.4 15.43(Icap(rms) ) 3pcs input capIcap(4P)=4*1.7*2=13.612.37A(Icap(rms) 2pcs input capBulk 輸入電容D=0.1 ，(D=1.2/12)

7、 , Imax=101A舉例: PWM (High, Low Side MOS) 損耗MOS Switching LossesQuiz: Why？MOS Switching lossMOS FET 寄生電容Qg Trising/TfailingMOS 導(dǎo)通損耗High, Low Side MOS開關(guān)損耗例如: Rjc Rcs RsaJunction - Case - heatsink -Ambient輸出濾波電感開關(guān)頻率最大輸出紋波電流總的輸出電容的內(nèi)阻輸出電容的容值最大輸出電流電壓變化VESRVCVESLVO電流變化IOILIC輸出電感濾波輸出電感結(jié)合最大最小值，我們選擇電感量為 0.6uH

8、例如:輸出電感1.電壓掉下來的差可以通過以下的公式計(jì)算:輸出電容CAP. CategoryCountsESR (m ohm)ESL(nH)EL Cap.NCC 3300uF/6.3V5122.7PANASONIC 1800uF/6.3V2122.7DecouplingCap.SP-CAP PANNSONIC 100uF/2V197.0167MLCC,10u/10V/Y5V,1206141000.97722. 添加壓差到 VRM: 輕載設(shè)定值為 1.38V，重載設(shè)定值為 1.289V Just for referenceJust for reference輕重載變換Vout (max)=1.45

9、V ；Vout (min)=1.234V1.289V1.38V特性和溫度頻率的關(guān)系TemperatureincreaseFrequencyincreaseESRCapacitanceDissipationFactor (tan d)Leakage Current UP1610&RT8807&APW7088介紹基本描述： UP1610&RT8807&APW7088是一個(gè)雙phase同步降壓轉(zhuǎn)化控制器，可提供輸出電流最大為60A的控制電路。內(nèi)置升壓二極管，具有內(nèi)部參考電壓和外部電壓參考功能。參考電壓為0.6V,內(nèi)部提供一組5V20mA的電源，可工作在單雙phase模式。特性：輸入電壓4.513.2

10、V可設(shè)置外部參考和內(nèi)部參考電壓0.6V;支持單雙通道；提供5V20mA的輸出電源；簡單的電壓控制回路；內(nèi)置升壓二極管；DCR電流偵測；頻率可從50KHZ1MHZ 每phase；外部補(bǔ)償；可調(diào)OCP,SS;VQFN4X4-24L packagePin 圖RT8807UP1610APW7088UP1610&RT8807&APW7088介紹UP1610&RT8807&APW7088參數(shù)對比參數(shù)UP1610APW7088RT8807Input Voltage4.5V-13.2V8V-12V5V-12VInternal Reference0.6V和外部參考yesyesyesSupport Single- and Two- Phase Operationyesyesyes5VCC with 20mA Output Current CapabilityyesyesyesVoltage-Mode Controlyesyesyes12V Bootstrapped Drivers with InternalBootstrap DiodeyesyesyesDCR Current SensingyesyesyesAdjustable Operation Freq