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DC-DC电路多种调制方法的介绍及比照

直流与直流之间的变换主要指一种直流电流的电压值到另一种电压值的电能转换。DC-DC作为一种小型的电源开关模块,能够很大程度上简化设计周期,加速电源电路的设计效率。在DC-DC电源当中有三种最常见的电路

  直流与直流之间的改换主要指一种直流电流的电压值到另一种电压值的电能转化。DC-DC作为一种小型的电源开关模块,可以很大程度上简化规划周期,加快电源电路的规划功率。在DC-DC电源傍边有三种最常见的电路调制办法,本篇文章就对这三种调制办法进行了介绍以及比较,并对这三种调制办法的优缺陷进行了论述。首要咱们来看一下这三种调制办法的示意图。

  1 PWM办法

  PWM办法,可称之为定频调宽,即开关频率坚持稳定,而通过改动在每一个周期内的驱动信号的占空比来到达调制的意图,这是最常用的一种调制办法。当输出电压产生改变时,通过环路的操控,便会使驱动信号的占空比产生改动,然后坚持输出电压的稳定。

  作为最常用的调制办法,PWM办法有以下长处:操控电路简略,易于规划与完成,输出纹波电压小,频率特性好,线性度高,而且在重负载的状况下有及高的功率。其缺陷是跟着负载的变轻,其功率也下降,尤其是轻负载的状况下,其功率很低。

  2 PFM办法

  PFM形式在正常作业时,驱动信号的脉冲宽度坚持稳定,但脉冲呈现的频率产生改动,即所谓的定宽调频。当输出电压产生改变时,通过环路的调整,而使脉冲呈现的频率产生改动,然后完成对电路的操控与调整。PFM又可以分为稳定驱动信号的高电位时刻以及稳定驱动信号的低电平时刻两种办法。

  在具有形式切换的DC-DC电路中,PFM也是很常见到的一种调制试。这种调制办法的长处是:在轻负载的状况下,功率很高,而且频率特性也非常好。可是在重负载的状况下,其功率会显着低于PWM办法,而且因为其纹波的频谱比较涣散,没有多少规则,这使得滤波电路的规划变得非常杂乱与困难。

  3 PSM办法

  PSM办法,可称之为定频定宽。其驱动信号的频率与宽度都坚持稳定,仅仅,当负载为最重的状况时,驱动信号满频作业,当负载变轻时,驱动信号就会越过一些开关周期,在被跨过的周期内,开关功率管一向坚持为关断的状况。当负载产生改变时,通过改动跨过周期的数目以及跨周期呈现的次数,来完成对体系的调整与操控。

  相关于前面的两种操控办法,PSM办法在工业上的运用要晚一些。比较于PWM办法,在轻负载的状况下,PSM要有更高的功率,而且其开关损耗与体系的输出功率成正比,与负载的改变状况关系不大。可是这种调控办法,会使输出电压有着比较大的纹波电压,不合适用于为对电源电压精度要求很高的一些体系供电。

  通过以上的剖析,咱们可以知道,三种调控办法各有优缺陷,在运用时,咱们应该依据电路的运用状况而进行合理的挑选。许多电路中一般都挑选PWM与PFM或许PSM相结合的办法,以确保体系在整个负载范围内都有比较高的功率。本论文因为负载状况相对改变不会太大,所以只选用的了PWM办法对电路进行调制。

  DC-DC根本的操控形式式介绍

  DC-DC有多种反应操控办法,如电压形式、峰值电流形式(电流形式)、均匀电流形式、相加形式和滞回电流形式等。其间最常用的就是电压形式与电流形式,下面将对这两种操控办法进行介绍。

  1 电压形式

  电压形式是一种比较老,也是比较老练的一种操控办法。其电路全体结构如图2-9所示。电路正常作业时,差错扩大器直接采样输出信号,然后把输出信号与基准电压的差错信号通过差错扩大器扩大后,输入到PWM比较器,与振动器输出的三角波信号进行比较,生成操控信号,来操控开关功率管的敞开与关断。

  电压形式的DC-DC结构简略,只要一个反应环路,电路规划比较简单。因为三角波的幅值相对较大,因而此种操控办法对噪声的反抗才能很强。可是电压形式的瞬态呼应速度比较慢,尤其是对电源的改变的呼应非常慢,不太合适动摇比较快的负载。改进的办法是在电路中参加对输入电压的前馈操控电路。

  2 电流形式

  电流形式在工业上的运用要晚于电压形式,其中心操控结构如图2-10所示。比较于电压形式,在采样输出电压信号的一起,电路相同对电感上的电流信号进行收集。电路正常作业时,输出电压与基准电压的差错信号通过差错扩大器的扩大今后,输出一个操控信号到PWM比较器。

  一起,电路采样电感上的电流信号,当采样的包括电感电流信号的信号我峰值到达差错扩大器输出的操控信号的值时,PWM比较器便会输出一个脉冲信号到操控逻辑到,用来操控关断功率管。直到下一个时钟周期,驱动信号在在时钟边际信号的触发下产生翻转,再次敞开功率管。

  比较于电压形式的DC-DC,电流形式操控的DC-DC有着更快的瞬态呼应速度,这是因为它对电感上电流信号的改变进行了直接的采样,因而可以对电源电压的动摇做出快速呼应,一起关于负载改变的呼应也比电压形式有了很大改进。可是这种操控办法对噪声比较灵敏。更为重要的是,当驱动信号的占空比大于50%,电路简单不可避免的产生次谐波振动,这需求添加额定的斜率补偿电路来进行处理。而且,因为电路有两个反应环路,规划起来要相对杂乱。

  在移动通讯和路由器范畴傍边,直流转化电路的运用最为广泛。而且跟着近几年数据业务的飞速开展,半导体和软开关技能被很多运用到电子电力产品的规划傍边,DC-DC电路也向着高转化率和操作简洁的方向开展。所以充沛了解DC-DC傍边包括的几种调制形式就有助于咱们对其更好的运用和了解。。而且跟着近几年数据业务的飞速开展,半导体和软开关技能被很多运用到电子电力产品的规划傍边,DC-DC电路也向着高转化率和操作简洁的方向开展。所以充沛了解DC-DC傍边包括的几种调制形式就有助于咱们对其更好的运用和了解。

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