凡亿教育-柚子
凡事用心,一起进步
打开APP
公司名片
凡亿专栏 | ADI:关于开关频率需考虑的因素
课程
直播
文章
问答
类目筛选
EDA设计
硬件技术
EDA仿真
嵌入式
IC设计
人工智能
考试认证
结构设计
其他
ADI:关于开关频率需考虑的因素
电路之家
2017-01-01 00:00:00
1528
关注
作者:Frederik Dostal,
ADI
现场应用工程师
开关
模式电源采用固定、可调或与外部
时钟
同步的频率进行开关转换。开关频率值决定了电源
电容
和
电感
的
外形尺寸
,因此也决定了其成本。为设计出小型低成本
电路
,设计人员开始使用更高的开关频率。根据其数据手册技术规格,
开关稳压器
IC中内置的
振荡器
通常可用于非常宽的频率范围。例如:单片ADP2386降压变换器IC可确保其开关频率在设定值的±10%范围内。其他常用的开关稳压器IC则指定为设定值的±20%或更高范围。由于ADP2386开关频率具有±10%的变化范围,在极端情况下,ADP2386使用RT将开关频率设置为600 kHz,即可在540 kHz和660 kHz频率下进行开关转换。图1.ADP2386降压变换器,其开关频率由
电阻
RT设置在设计电路时,必须考虑到开关频率可能会有20%的变化,由于流经电感的峰值
电流
会随实际开关频率有所不同,因此,电感电流纹波会直接影响输出电压纹波。图2.受开关频率变化影响的峰到峰线圈电流纹波图2显示了开关频率对电感电流纹波的影响。图中,600 kHz的标称开关频率以蓝色显示。最小(540 kHz)开关频率以紫色显示,最大(660 kHz)开关频率以绿色显示。在600 kHz的标称设置频率下,当稳压器在540 kHz频率下开关时,可以看到峰峰纹波电流为1.27 A。但是,在600 kHz的相同频率设置下,开关稳压器也能够在660 kHz频率下开关,相应的纹波电流为1.05 A。在此例中,220 mA的线圈电流纹波差异可能是由于电路中不同组件的开关频率变化导致的。这已经超过了整个允许的温度范围。开关稳压器的限流值设置必须考虑这个因素。峰值电流必须足够低,才能确保在正常运行期间不会激活现有的任何过流保护。请注意,本例未考虑所有其他可能出现的变化因素,如电感和电容值变化。图3显示了不同的电流纹波变化的相应输出电压纹波值。电路设计为开关频率为600 kHz时产生4.41 mV纹波电压。在540 kHz开关频率下,纹波电压为5.45 mV;在660 kHz开关频率下,纹波电压为3.66 mV。图3.在开关模式稳压器IC中,开关频率变化导致的输出电压纹波变化本例中,考虑的唯一变量就是允许的温度范围内开关频率的变化。在实际应用中,可能存在许多其他变量,如电感和电容的实际值变化。这些亦受工作温度的影响。但是,我们也可以假设,在大多数情况下,开关频率的实际变化不会达到±10%的限值。通常,开关频率会在指定范围中间的典型值附近变化。为了系统地考虑电源中的所有动态变量,我们可以通过蒙特卡罗分析找到答案。其中不同分量和变量参数的变化根据其发生的概率进行加权,并相互关联。使用ADI公司免费提供的LTs
pi
ce?仿真软件可进行蒙特卡罗分析。有关如何在LTspice仿真中改变参数的更多信息,请参阅Gabino Alonso和Joseph Spencer撰写的文章“利用最少的仿真运行进行最差情况的电路分析”。作者简介Frederik Dostal曾就读于德国埃尔兰根大学微电子学专业。他于2001年开始工作,涉足
电源管理
业务,曾担任各种应用工程师职位,并在亚利桑那州凤凰城工作了4年,负责开关模式电源。他于2009年加入ADI公司,并在慕尼黑ADI公司担任电源管理现场应用工程师。
登录查看更多内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表凡亿课堂立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。
相关阅读
电路之家
已关注
buck变换器的工作原理和降压原理等资料详细概述
buck变换器的工作原理和降压原理等资料详细概述-对于变换器,大家自然较为熟悉。为增进大家对变换器的认识,本文将对buck变换器进行全面讲解。本文中,你将学到buck变换器的工作原理、buck变换器的降压原理、buck变换器的工作过程以及如何进行buck变换器设计。如果你对变换器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
电动汽车:造车新势力崛起,传统车企反击争夺主导权
电动汽车:造车新势力崛起,传统车企反击争夺主导权-2020年作为电动汽车发展至关重要的节点,不仅仅因为造车新势力的竞争尘埃落定,更是因为传统车企开始在这一年使出浑身解数,夺回旁落的主导权。
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
如何提升PC电源的保持时间
如何提升PC电源的保持时间-通常PC电源的保持时间这个参数并不是严格意义上的断电保护机制,而是一种确保断电保护机制能够实行的措施,真正起作用的还是硬件或者是整套平台自身的断电保护措施。
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
农村住宅TN-C系统从安全角度考虑存在哪些问题?
农村住宅TN-C系统从安全角度考虑存在哪些问题?-电击风险大。农村每户住宅进线为单相进线,即相线和PEN线。农村住宅电源进线大部分都采用明敷在墙上的电线,有时会存在电线被外物挂断的情况。如果PEN线被挂断,此时电气设备金属外壳将对地带220V的故障电压,人一旦接触发生电击死亡的危险很大。
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
比亚迪,带“刀”前行,发展仍在加速!
比亚迪,带“刀”前行,发展仍在加速!-3月29日,刀片电池“出鞘 安天下”超级发布会召开。比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙就表示,“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案。”
2017-01-01 00:00:00
文章
进入分区查看更多精彩内容>
精彩评论
暂无评论
发布
暂无评论