資料介紹
電源設(shè)計(jì)用得最多是從一個(gè)穩(wěn)定的“高”電壓得到一個(gè)穩(wěn)定的“低”電壓,也就是DC-DC(直流-直流),其中用得最多的穩(wěn)壓芯片一種叫LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器),一種叫PWM(脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)電源,也稱開(kāi)關(guān)電源)。
一)LDO線性穩(wěn)壓電源的原理
如圖是線性穩(wěn)壓電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。
從高電壓Vs得到低電壓Vo。Vo經(jīng)過(guò)兩個(gè)分壓電阻分壓得到V+,V+被送入放大器正端,負(fù)端Vref是電源內(nèi)部參考電平(參考電平是恒定的)。
放大器的輸出Va連接到MOSFET的柵極來(lái)控制MOSFET的阻抗。Va變大時(shí),MOSFET的阻抗變大;Va變小時(shí),MOSFET的阻抗變小。MOSFET上的壓降將是Vs-Vo。
假設(shè)Vo變小,那么V+將變小,放大器的輸出Va也將變小,將導(dǎo)致MOSFET的阻抗變小,經(jīng)過(guò)同樣的電流,MOSFET的壓差將變小,于是將Vo上抬來(lái)抑制Vo的變小。
Vo變大,V+變大,Va變大,MOSFET的阻抗變大,經(jīng)過(guò)同樣的電流,MOSFET的壓差變大,于是抑制Vo變大。
二)開(kāi)關(guān)電源的工作原理
為了從高電壓Vs得到Vo,開(kāi)關(guān)電源采用了用一定占空比的方波Vg1,Vg2推動(dòng)上下MOS管,Vg1和Vg2是反相的,Vg1為高,Vg2為低;上MOS管打開(kāi)時(shí),下MOS管關(guān)閉;下MOS管打開(kāi)時(shí),上MOS管關(guān)閉。由此在L左端形成了一定占空比的方波電壓,電感L和電容C我們可以看作是低通濾波器,因此方波電壓經(jīng)過(guò)濾波后就得到了濾波后的穩(wěn)定電壓Vo。Vo經(jīng)過(guò)R1、R2分壓后送入第一個(gè)放大器(誤差放大器)的負(fù)端V+,誤差放大器的輸出Va做為第二個(gè)放大器(PWM放大器)的正端,PWM放大器的輸出Vpwm是一個(gè)有一定占空比的方波,經(jīng)過(guò)門邏輯電路處理得到兩個(gè)反相的方波Vg1、Vg2來(lái)控制MOSFET的開(kāi)關(guān)。
放大器的正端Vref是一恒定的電壓,而PWM放大器的負(fù)端Vt是一個(gè)三角波信號(hào),一旦Va比三角波大時(shí),Vpwm為高;Va比三角波小時(shí),Vpwm為低,因此Va與三角波的關(guān)系,決定了方波信號(hào)Vpwm的占空比;Va高,占空比就低,Va低,占空比就高。經(jīng)過(guò)處理,Vg1與Vpwm同相,Vg2與Vpwm反相;最終L左端的方波電壓Vp與Vg1相同。
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