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混合集成电路DC/DC变换器的设计与应用
发布时间:2016-08-11 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
以Fairchild公司的产品为例，其混合集成电路DC/DC变换器采用集成化方案设计，并力求减小MOSFET的开通关断损耗，整机效率可高达95%。由于该变换器具有较高的转换效率，因此内部电路热损耗低，在实际使用中只需要使用较小的散热器或不用散热器，从而可以降低系统电路的总体设计成本。
封装形式与尺寸
由于数码相机、摄像设备、媒体播放器、桌面电脑等电子设备的外型力求小巧贴片电感器，因此这类产品对内部电路设计中器件的选用也同样要求小巧而高效。
很多电源公司都采用了更小更薄的封装形式，以节省系统电路的设计空间。如Fairchild 公司的FAN5069采用TSSOP-16封装形式，尺寸仅为1.1mm×5mm×6.4mm；FDMF8700采用SMD封装形式，尺寸仅为0.8mm×8mm×8mm。
混工字电感合集成电路DC/DC变换器的在系统应用
混合集成电磁芯电感路DC/DC变换器在系统电路中应用时，需要提供必要的外接器件和控制信号。
在变换器的输入端，需要输入合适的控制信号及直流电压，以保证电路内部的各分离器件按设计的意图工作。同时，为了滤除输入电压信号上的噪声，建议在输入电压和地之间接入旁路电容，其容值应大于1μF。
在变换器的电压输出端需要接入合适参数的电感、电容，以滤除输出电压上的噪声。混合集成电路的输出电压需要通过自举电容接到电路的反馈引脚，以保证电路能够正常工作。
混合集成电路FDMF8700为Fairchild公司推出的采用混合集成电路设计方案2的一种产品，其特点有：输入电压典型值12V，开关频率最大可达500kHz，输出电流最大可达30A，器件内在的适应性门驱动，内部集成的自举二极管，器件最高效率大于90%，低压锁定，输出电压可禁止，采用微型SMD封装形式，产品制造使用无铅材料。FDMF8700电源变换器的典型应用电路如图3所示。
图3 FDMF8700电源变化器的典型应用电路图
图3的电路中，DISB端为输出禁止信号，可以方便地开关整个电源。PWM端为脉宽调制信号，用来驱动上桥臂和下桥臂的MOSFET，VIN和VCIN端为输入电压信号，VOUT端为输出电压信号，输出电压通过自举电容CBOOT反馈到变换器的BOOT端。详细电路设计请参照该差模电感芯片的技术说明书。上图应用电路中输入信号和各外接器件参数的选取可根据用户实际需要来具体确定。
结语
本文以Fairchild推出的系列产品为例对混合集成电路DC/DC变换器的设计与应用进行了分析研究。
由于分散式电源系统需要重复布线，尤其是当电路中需要的低压直流电源种类较多，如+5V、12V等，则电源布线多而繁琐，混合集成电路DC/DC变换器的应用可以在单一母线电压（如+24V）供电的情况下，根据电路的实际需要，提供各种低压直流工作电源插件电感器。
混合集成电路DC/DC的应用已涉及到各行各业，在普通消费领域、航空航天与汽车领域都得到了广泛的应用。
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