当前位置：首页 > 知识园地
汽车电子自适应频率调制DC/DC降压变换器的开发策略
发布时间:2016-04-01 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]目前，高频、高效的DC/DC转换器在汽车电子系统中的应用越来越多。高开关频率可以使用较小的功率电感和输出滤波电容，从而减小系统的体积，提高紧凑性并降低成本。高工作效率可以延长汽车电池的使用时间，降低系统功耗，从而减少发热量，优化系统的热设计并进一步提高可靠性。但高开关频率会降低系统的工作效率。因此设计汽车电子应用的DC/DC降压变换器时必须在开关频率和工作效率之间作一些折衷处理。
DC/DC降压变换器的最高开关频率受限于DC/DC的最高输入电压、最低输出电压和功率管的最小开启时间，理论极限值可以由下式计算：
公式1
其中fSW(MAX)为最大的开关频率，tON(MIN)为开关管要求的最小导通时间，VD是续流二极管的正向压降，VOUT为正常工作的输入电压，VSW为开关管的导通压降。上式表明tON(MIN)一定时，低占空比要求更低的开关频率才能保证系统安全的操作，同样低开关频率容许更低的输出输入电压比值。输入电压依赖于开关频率的主要原因在于PWM控制器具有最小的导通时间tON(MIN)和截止时间tOFF(MIN)。如果取值为100ns,即开关管开通时的导通时间至少要持续100ns,低于100ns可能导致功率管MOSFET无法正常开启。同样开关管关断时的截止时间至少要持续100ns,低于100ns可能导致MOSFET无法正常关断。这意味着最小和最大占空比为：
公式2
这里fSW是开关频率，tON(MIN)是最小的导通时间和tOFF(MIN)是最小的截止时间。
上式表明开关频率降低时，占空比的范围增加。输入输出的电压范围也可以增加。优化的开关频率可以保证系统在电感和电容值尽可能小的情况下能够具有足够宽的输入工作电压范围。
通常DC/DC电源芯片的输入电压有额定的工作电压范围。除了额定工作电压的限制，实际的输入电压还受到其他一些条件的限制，最小的实际输入工作电压通常由最大的占空比决定。在输入电压最高时，占空比最小，所以在输出电压一定的条件下最大的实际输入工作电压由P变压器电感器WM控制器的最小占空比决定。tON(MIN)是每个共模电感器控制器能够接通高端MOSFET的最短持续时间。它由内部定时延时以及接通高端MOSFET所需要的栅极电荷量决定，低占空比的应用可以接近该最短导通时间限制。
通常DC/DC电源芯片的开关频率是固定的，但是如果我们可以在输入电压增加时降低开关频率，就可以扩大占空比的范围，从而在保证输出电压精度的条件下扩大输入电压的范围。在很多DC/DC电源芯片中，通过一个管脚对地接一个电阻来设定DC/DC的差模电感开关工作频率。一个典型的应用电路如图1所示。
图1: 一种典型的DC/DC应用电路
LT3980的RT脚对地接一个97.6K的电阻，设定LT3980的工作频率为固定的400KHz,RT电阻为32.4K时的工作频率则为1MHz.在这种使用外部电阻设置开关频率的DC/DC变换器中，可以加一个稳压管Z1和限流电阻R1用以在输入电压增加时降低开关频率。
图2: 通过外接电阻和稳压管调整DC/DC稳压器的典型电路
在高输入电压下，由于频率降低，而电感值又一定，所以输出的电流和电压纹波增加。频率在较宽的范围内变化时，电感无法优化地工作，环路的补偿也无电感生产厂家法优化。这样我们就需要在图2的电路中增加R2和Z2来限制频率的变化范围。外接电阻的方法需要系统工程师作仔细的计算，而且容易受到寄生参数的影响。这里我们通过内部电路检测输入电压的变化自动调整开关频率，简化应用电路设计。绕行电感
(一)电流控制模式的DC/DC降压变压器
图3是电压控制模式的DC/DC转换器系统结构。其中，EA为误差放大器，PWM为PWM比较器，Soft start为软启动模块，Band gap reference为带隙基准源，OSP为降频保护电路，Oscillator为振荡器，Logic Latch为逻辑触发器，Driver为驱动开关管PMOS的驱动电路，OCP为过流保护，UVLO为欠压保护，OTP为过热保护。
MAX275x系列单片集成2.4 GHz压控振荡器1 概述 MAX2750/MAX275I/MAX2752是独立工作于2.4 GHz频率的压控振荡器(VCO)，将元器件集成在一个芯片上，使外围器件缩减为几个旁路电容。该器件随输入控制电压的变化而提供相
基于DSP的嵌入式视觉客流检测系统0 引 言 近些年来，随着电子元器件价格的不断降低和数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)性能的不断提升，以DSP为核心的嵌入式实时图像处理技术在目标跟踪、机器人导
知道这些，学习负电源就是小意思 文章摘自：凌力尔特技术论坛-与非网（https://linear.专注于大电流电感设计、制造：电话 ：181-2638-2251/module/forum/thread-593636-1-1.html
）
大多数电源设计人员都知道怎
- 上一篇：什么是DC/DC转换器
- 下一篇：DIY制作：图文详解逆变器电路制作过程
