电源设计小贴士39:同步整流带来的不仅仅是高效率

+荐课 提问/讨论 评论 收藏
  • 视频加载中。。。
课程介绍 共计1课时,5分0秒

电源设计小贴士39:同步整流带来的不仅仅是高效率

TI 开关电源 电源设计 电源管理设计贴士

您是否曾经应要求设计过一种轻负载状态下具有良好负载瞬态响应的电源呢?如果是,并且您还允许电源非连续,那么您可能会发现控制环路的增益在轻负载状态下急剧下降。这会导致较差的瞬态响应,并且需要大量的输出滤波电容器。一种更简单的方法是让电源在所有负载状态下都为连续。

图 1 是一个简单的同步降压转换器,用于演示输出电感中连续和非连续电流的负载瞬态响应。在低至空载的负载状态下,输出电感电流都一直保持连续,因为同步整流器允许电感电流在轻负载状态下反向流动。只需用一个二极管替换底部 FET (Q2),电路便可转为非连续。尽管本文介绍的是降压拓扑结构的区别,但您会注意到所有电源拓扑都有类似的响应。

CA_power_tip39_01.GIF

图 1 用于演示瞬态响应的简单降压转换器

图 2 显示了输出电流 700 mA 阶跃变化的两个瞬态负载响应。左边的线迹为连续情况,而右边的线迹则为非连续情况。在非连续情况下,瞬态响应比连续情况差了三倍多。同步 FET 用于强制连续运行。但是,也有一些获得较好瞬态响应的其他方法,包括预加载输出或者使用摆动电感等。摆动电感用于在低电流时增加电感。这个目标的实现,主要是通过两种磁心材料:低电流饱和高铁氧体,以及低电流不饱和粉末铁氧体。

CA_power_tip39_02.GIF

CA_power_tip39_03.GIF

图 2 同步运行(左)具有最佳瞬态响应

非连续运行期间,瞬态响应较差的原因是环路特性急剧变化,如图 3 所示。左边的曲线显示了连续运行期间的环路增益。控制环路具有 50 kHz 的带宽,相补角为 60 度。右边的曲线为功率级转为非连续时的响应情况。功率级从连续运行期间的一对复极,变为非连续运行期间的一个单低频实极点。该极点的频率由输出电容器和负载电阻器决定。相比连续情况,您可以看到低频率下低频极点引起的相移过程。低频率下,增益急剧下降,原因是极点导致更低的交叉频率,从而降低了瞬态响应。

CA_power_tip39_04.GIF

CA_power_tip39_05.GIF

图 3 大量环路增益在非连续运行(右边)中损失

总之,同步整流可提高效率,同时也能够极大地帮助瞬态负载调节。它为电源预加载提供了一种高效的方法。另外,相比摆动电感,它还拥有更加稳定的控制环路特性。它提高了传统降压转换器,以及所有其他能够使用同步整流的拓扑结构的动态性。

下次,我们将讨论非隔离式电源的共模噪声,敬请期待。


展开

猜你喜欢 换一换

推荐帖子

C6678上电时序分析
C6678上电时序如下图所示,时序分析如下: 1、    所有电源及时钟稳定(RESET、POR、RESETFULL信号初始为低) 2、    拉高RESET信号 3、    拉高RESET后,POR信号至少保持100us后拉高 4、    保持GPIO引脚状态有效2ms...
fish001 DSP 与 ARM 处理器
初学28335入门总结
这个时候回过头来看整个DSP的程序框架已经很清晰了,对于工程项目中哪些文件需要哪些文件不需要也不会那么迷惘。 再次惠顾一下main函数及整个程序框架: .h类型的头文件:对每个寄存器的地址进行声明,因为我们编写程序的时候不想写成0X0056(寄存器地址)=0x0001(数据);这样太不方便。 2、下面的文件作用:这是TI为我们搭建好的平台框架。要了解它我们从main函数去看: ...
fish001 微控制器 MCU
DSP28335的SPI通信
由于DSP28335的SPI片选引脚在发送完20us以上才能拉高,故使用IO口模拟SPISTE,得到的时序图如下(连续发送两个AA),但是还是无法完成通信,不知道问题出在哪里 ...
sudongpo2018 DSP 与 ARM 处理器
c++ 继承重要理解
首先,为什么c++需要继承,理解继承到底是什么意思?继承分为哪三种继承方式? 为什么需要继承? 在编写大型程序时,往往有很多的类,每个类都有自己的数据成员和函数,但有些类之间的数据成员和函数却相同,为了节省代码量和工作时间,只需继承父类中的数据成员和函数即可。 继承就像是如基类为人,派生类为士兵、工人。基类人有很多特性,如名字、年龄。派生类继承了基类中的特性,派生类士兵、工人,同...
fish001 微控制器 MCU
分享到X
微博
QQ
QQ空间
微信

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

 
机器人开发圈

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新文章 手机版

站点相关: EEWORLD首页 EE大学堂 论坛 下载中心 Datasheet 活动专区 博客

北京市海淀区中关村大街18号B座15层1530室 电话:(010)82350740 邮编:100190

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2025 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved