使用直流-直流转换开关式稳压器和线性稳压器

关键的外卖

• 线性监管者监管机构更简单,输入电压下台。我们的目标是设置到一个特定的直流电压输出。

• 切换监管者提供更高的效率,但它们可以更复杂和创建开关噪声。

• 这两种类型的监管机构仍然可以结合提供稳定的功率输出所需的电压和电流。

这个电机控制板可以受益于开关式稳压器vs线性稳压器。

当大多数设计师讨论功率调节和电源转换,他们关注效率和谈论交换监管机构。当一个开关式稳压器和线性稳压器相比,这是有道理的。初级回路,监管机构作为ICs提供高效的切换。所以线性稳压器在哪里适合直流-直流转换景观,你需要他们为你的功率调节策略?

一般来说,无论你将使用一个开关式稳压器与线性调节器,或结合级联的监管者,取决于不受监管的本质来源。如果你设计功率调节器特别适应的行为你的电源,你可以减少组件数量和系统的复杂性。的每种类型的调节器发挥作用在电源转换和如何设计电路容纳不受监管的电源。

切换监管者与线性的监管机构权力转换

切换线性监管机构监管机构和被用在各种各样的系统,与多个监管机构可以级联(即。放置在系列)。一旦你已经转换为直流电压高,通常使用另一个开关式稳压器/ VRM提供所需的输出电压到一个特定的电路块。或者,您可以提供一个稳定的输出和一些空间使用线性稳压器的输出阶段。这是典型的地方放置一个低压差稳压器。

这种类型的监管策略,在多个监管机构放置在系列中,相当普遍和相对单一监管机构提供了几个优势。框图显示这个示例策略如下所示。

例子与开关式功率调节和直流-直流转换策略和线性稳压器电路。

适应交流渠道

上面的策略是将不受监管的直流和直流稳压设计,但是它也可以用于一个交流输入线。这样做,只需放置一个全波二极管桥的第一开关变换器的输入。

开关转换器可以在不受监管的输入交流电流产生谐波失真,监管机构的整体效率下降。因此,功率因数校正(PFC)电路用于消除交流电流峰值,使输入交流电流出现正弦波纹。PFC电路的使用需要根据欧洲EMC指南和有助于减少过多的权力从电源。

转换器的安排

上面的第一个转换器阶段图通常是一个开关式稳压器。这是由于转换器通常需要使用下台一个高电压信号到中度或低电压水平。转换器也需要配置为高PSRR为了提供最大噪音/脉动抑制相关的频率范围。

输出转换器在上面的策略可以开关式稳压器或线性调节器,取决于准确的功率要求,任何控制机制的转换阶段,和不受监管的来源的行为。

脉动噪声、线性监管者倾向于提供脉动抑制在一个广泛的频率,使其用于抑制宽带噪声,说,一个上游的监管机构。这是一个线性调节器的一个原因是经常使用的输出在上面的策略。

线性稳压器的类型通常用于是LDO稳压器的输出。这些监管机构使用运算放大器设置调节器的输出所需的水平,只要输入电压高于监管机构的空间。还可以使用开关式稳压器的输出,再根据降压水平需要和信号被输入到最终的监管机构是否会有所不同,是否包括一个控制电路。

典型的LDO稳压器电路。可以使用该电路的输出级功率调节器,以弥补在输入功率下降。

开关式稳压器和线性稳压器比较

作为第一个转换器通常提供了一个大型输入电压降压,最好使用一个开关式稳压器在这个阶段。这是因为开关式稳压器是非常有效的,如下表所示。这三个常见的拓扑切换监管机构是巴克(降压)提高(升压)或buck-boost(可配置通过调整占空比的PWM信号)。正如上面提到的,最后监管阶段可能是线性稳压器LDO稳压器。

下面的流程图显示了一个典型的功率调节策略使用一个LDO输出的电源转换器。开关转换器下台不受监管的输入和抑制低频脉动。第二个开关变换器输出电压略高于LDO的净空高度,和LDO输出所需的电压水平。

典型的LDO稳压器电路。可以使用该电路的输出级功率调节器,以弥补在输入功率下降。

反馈电路在第二个监管机构可以弥补任何上游输入电压的变化水平。在这种情况下,当选择的电压输出低于水平时,反馈电路增加了PWM占空比在第二个监管机构,以便任何监管机构的输出电压降低。这是常见的不受监管的来源可能来自一个电池,机电逆变器或其他来源的输入变化范围大。

使用正确的为电力电子设计软件

无论你是设计一个电源转换器从离散的组件或使用多个ICs,你应该使用验证组件模型在你的方案设计软件。

这些模型可以模拟你的新系统与SPICE-equivalent模型组件直接从您的示意图。这给你一个更准确的对您的系统提供电力转换,以及一种看到涟漪的输出两种类型的监管机构。你可以很容易地创建多个监管机构阶段层次示意图床单和模拟整个系统或个人监管机构子电路。

当你设计一个电源转换系统,重使用开关式稳压器与线性调节器电路,你可以设计你的图表和模拟系统最好的PCB设计和分析软件。的从节奏前端设计特点与强大的集成PSpice软件模拟器创建理想的系统设计和模拟电力系统。一旦你创建了一个布局和准备检查噪音和热性能,您可以使用抑扬顿挫的套件SI /π分析工具对布线后的验证和仿真。你会有你需要的所有特性设计稳定的电力电子系统。

如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们和我们的专家团队。