开关电源拓扑结构剖析

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1、开关电源基本拓补介绍及开关MOS的应用,Step down-buck,Q1,L1,D1,C1,Buck工作原理,这是最基本DC/DC降压开关电路,它的主控IC一般都采用脉宽调制控制,即固定频率同过调准Q1的导通时间稳定输出电压。具体工作过程是通电后IC输出高电平使Q1先导通Vin一部份电流同过L1储能(左正右负)并对C1充电,另外输出给负载。当反馈电压达到设定输出电压,控制器输出为低,Q1截止。这时根据楞次定律,L1变为左负右正,电流通过负载经过续流二极管D1再回到L1,这时能量完全由L1提供。完成一个工作周期。,Step up-boost,L1,Q1,D1,C1,Boost工作原理,这个是最

2、基本的升压电路,在低电压应用中,控制IC一般都是PWM。工作过程为通电后Q1先导通L1储能,当Q1截止时输出电压为Vout=Vin+VL.达到升压的作用。Q1再开通开始下一个周期。,以上电路在DC/DC应用中是最最广泛。那对于MOS的应用非常广阔,在buck电路中MOS管的选择一般要求Vdss2Vin,Id可根据输出功率大小推算需要留有2倍以上的余量,Rds小可以提高效率。 在boost电路中, MOS管的选择一般要求Vdss1.5Vin,Id可根据输出功率大小推算需要留有2倍以上的余量Rds小。 以上两种电路在手机,便携式产品,电脑等应用广泛。,低压MOS的应用,在LCD背光驱动中的应用及i

3、nvter的拓补结构 a.Push-royer 在这个结构中,一般用到的是30V/5A,SO-8,p沟道的mos。,低压MOS的应用,b.push-push 在推挽结构中,一般用到的30-50V/5A,SO-8或TO-251,N,P沟道的MOS都会用到。,低压MOS的应用,c.Half bridge 半桥应用中,一般MOS的选用30-50V,电流根据功率大小最大不会超过10A.它用到最多的是N+P沟道的SO-8,也有用单独的N,P沟道的管子作桥壁。,低压MOS的应用,d.full-bridge 全桥应用与半桥差不多,一般MOS的选用30-50V,电流根据功率大小最大不会超过10A.它用到最多的

4、是N+P沟道的SO-8,也有用单独的N,P沟道的管子作桥壁。,低压MOS的应用,在电动车控制器和电机控制的应用 在电动车控制器里面,实际就是马达调速电路。由六个MOS组成的桥式电路。通过控制直流输入电压幅值,来控制电机输入方波幅值调整转速。一般有无刷和有刷两种电机,但不影响MOS的选用。现在用到的MOS的规格有两种60V/60A,75V/75A(aos-AOT428),根据最大输入电压36V,48V考虑使用这两个MOS.,低压MOS的应用,通讯用二次电源(DC/DC) 主要的拓补结构,低压MOS的应用,通讯电源用到的低压MOS主要在二次电源,即DC/DC。它的输入电 压一般在36-72V,次级

5、输出有5V/20A,3.3V/30A,1.8V/50A,1.2V/100A都是低压大电流输出。所以输出肯定要用同步整流,都是30V,50-100A的MOS,箝位MOS,它的耐压一般要选到200V,如果是24V输入,就可以用到100V的MOS,导通电阻要尽量小。 还有一些一次通讯电源由于它都是并机工作,输出电流都很大在并机后为了防止电源输出相互回灌,都要在数出端加MOS作为电子开关。在48V,24V输出的电源系统中可以用100V的MOS作电子开关MOS的导通电阻小是必需的。,低压MOS的应用,在AC-DC拓补中应用 a.Flyback 反激电路在150W以下的AC-DC的电源中应用最广,在电脑.

6、DVD.TV等产品中都会用到。他主要用的是600-800V的高压MOS,但也在一些效率要求高的产品中需要用同步整流,在输出电压小于24V次级采用100V的MOS整流输出Rds要小,电流要大于10倍输出电流。在大屏的LCD-TV,大功率100W以上的adaptor就会使用。,低压MOS的应用,b.Forward 使用正激做电源的应用和反激差不多,但它做的功率可以更大大于150W,需要使用一颗800V的MOS,次级采用同步整流输出小于24V,需要2个100V的MOS整流,一个整流,一个续流。 Rds,Id选择相同于反激。,低压MOS的应用,c. Asymmetry half-bridge 在非对称

7、半桥中,使用同步整流前提是直流输出低压大电流,所以输出电压要小于24V,就可以采用100V以下的MOS做同步整流管。管子耐压选择大于3倍的输出电压,电流大于8倍,Rds要尽量小,才可以满足要求。,低压MOS的应用,Class D 上图为典型D类功放应用电路,有半桥和全桥两种,全桥可以做更大的功率,对于MOS的耐压选择,要大于2倍以上的输入电压,如果12V输入就可以使用30V的MOS,24V输入要使用50-60V的MOS,电流可根据输出功率大小推算留有3倍以上的余量。,低压MOS的应用,在锂电池中应用 在锂电池保护的应用中,一般做输入过压,输出过流,充电限制等。MOS的耐压都小于30V,电流要跟据锂电池规格的实际保护应用来选择。,Power IC,AOZ1010 AOZ1010内置集成了MOS,续流管。基本的BUCK应用,它的输入4.5V-16V,输出电压可调,最低可调到0.8V输出,电流达到2A.可以用在小屏LCD-TV,portable-DVD,portable-TV等。,Power IC,AOZ1014 AOZ1014内置集成了MOS,外加续流管。基本的BUCK应用,它的输入4.5V-16V,输出电压可调,最低可调到0.8V输出,电流达到5A.可以用在大屏LCD-TV,portable-TV等。,谢谢大家,

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