當(dāng)開關(guān)模式電源中省略脈沖時

即使是具有固定開關(guān)頻率的開關(guān)模式電源也不會 始終顯示持續(xù)的脈搏模式。在某些情況下，脈沖 由于各種原因省略。這對于輸出紋波很重要 電壓和電磁干擾效應(yīng)。

用于電壓轉(zhuǎn)換的開關(guān)穩(wěn)壓器通常以可調(diào)或固定的開關(guān)頻率工作。此值通常在第一頁上說明 開關(guān)穩(wěn)壓器IC的數(shù)據(jù)手冊。對于電源電路， 選擇開關(guān)頻率很重要，因為 外部無源元件受其影響?？蓪崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)換效率也受開關(guān)頻率的影響。對于整體電子 電路——即不僅是電源轉(zhuǎn)換器，還包括 系統(tǒng)—所選開關(guān)頻率也很重要。切換 頻率通常選擇在整個系統(tǒng)的頻率范圍內(nèi) 最不被打擾的。電源的開關(guān)頻率通常是耦合的 通過電容和電感耦合到電氣的許多部分 由于對印刷電路板的寄生效應(yīng)引起的電路。

正確選擇開關(guān)頻率后，電路設(shè)計人員往往在 當(dāng)他們評估實際電路時，這是一個很大的驚喜。設(shè)計的電路經(jīng)常 在選定的開關(guān)頻率下未按預(yù)期切換。有兩個 常見的原因。

突發(fā)模式

許多應(yīng)用需要非常高的轉(zhuǎn)換效率，即使輸出很低 負(fù)荷。如果所需的輸出功率僅為幾mW，則 開關(guān)穩(wěn)壓器本身的權(quán)重嚴(yán)重不成比例。這尤其 如果效率以百分比表示，則為 true。提高效率 在這些情況下，開關(guān)穩(wěn)壓器IC通常配備特殊的 突發(fā)模式。圖1顯示了開關(guān)穩(wěn)壓器隨時間變化的電壓 突發(fā)模式。切換節(jié)點切換一次，然后切換到較長的暫停階段。在此暫停階段，切換的眾多功能 穩(wěn)壓器IC進入休眠模式，在該模式下，只有非常低的電源量 需要能源。開關(guān)節(jié)點電壓、電感電流和輸出 電壓如圖1所示。?

圖1.開關(guān)模式電源中的突發(fā)模式概念。

在突發(fā)模式下工作期間，輸出電壓的電壓紋波較高。 它的頻率遠(yuǎn)低于正常工作時設(shè)置的電壓紋波 開關(guān)頻率。取決于電壓轉(zhuǎn)換器 IC 和電路 條件，在突發(fā)階段的操作以非常小的 脈沖數(shù) — 例如，一個脈沖或具有大量脈沖。 通常，根據(jù)需要產(chǎn)生任意數(shù)量的脈沖，直到輸出電壓 達到設(shè)定的上限閾值。隨后是暫停，直到 輸出電壓降至最小閾值以下。在這里，切換仍然發(fā)生 在脈沖期間選擇開關(guān)頻率，但要低得多 由突發(fā)相位和暫停階段定義的頻率也出現(xiàn)在 頻譜。

圖2.利用LTspice模擬突發(fā)模式下的LT8620降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器。?

脈沖跳躍模式

另一種模式是脈沖跳躍模式。它可以在許多不同的中找到 電源轉(zhuǎn)換器的類型。在許多拓?fù)湓O(shè)計中，每次都有一個脈沖 在開關(guān)節(jié)點上，基于正常最小值的一定量的能量 導(dǎo)通時間從電源轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)移動到輸出側(cè)。 但是，如果此時不需要能量或只需要少量 負(fù)載，輸出電壓上升。跳過某些脈沖以防止輸出 電壓上升過多。這里也是輸出電壓的電壓紋波 增加。脈沖跳躍模式通常通過過壓激活 反饋節(jié)點上的比較器。例如，如果每一秒脈沖都被遺漏， 對應(yīng)于設(shè)定開關(guān)頻率一半的開關(guān)頻率將 在光譜中可見（FFT 表示）。

圖3.處于脈沖跳躍模式的 LT3573 具有一個低負(fù)載。

與突發(fā)模式相比，脈沖跳躍模式僅涉及保持 輸出電壓在一定范圍內(nèi)，不會節(jié)省任何顯著量 的能量。因此，轉(zhuǎn)換效率僅略有提高。

因此，如果開關(guān)穩(wěn)壓器以不同的開關(guān)頻率開關(guān) 比一組，可能是因為電路處于突發(fā)模式或脈沖 跳過模式。

但是，發(fā)生不連續(xù)性可能還有其他原因 開關(guān)節(jié)點上的脈沖。其中包括一般控制回路不穩(wěn)定， 達到現(xiàn)有電流限值，發(fā)熱超過熱關(guān)斷限值，以及 更多。

結(jié)論

開關(guān)模式電源可能以脈沖形式運行，與預(yù)期的開關(guān)頻率不同。這通常發(fā)生在低負(fù)載條件下。了解 此行為背后的機制在評估開關(guān)模式功率時很有幫助 電源電路。然后，設(shè)計人員可以自信地推斷出電源是 確實運行可靠。

審核編輯：郭婷