根据其数据手册技术规格,开关稳压器 IC 中内置的振荡器通常可用于非常宽的频率范围。例如:单片 ADP2386 降压变换器 IC 可确保其开关频率在设定值的±10%范围内。其他常用的开关稳压器 IC 则指定为设定值的±20%或更高范围。由于 ADP2386 开关频率具有±10%的变化范围,在极端情况下,ADP2386 使用 RT 将开关频率设置为 600 kHz,即可在 540 kHz 和 660 kHz 频率下进行开关转换。
图 1. ADP2386 降压变换器,其开关频率由电阻 RT 设置。
在设计威廉希尔官方网站
时,必须考虑到开关频率可能会有 20%的变化,由于流经电感的峰值电流会随实际开关频率有所不同,因此,电感电流纹波会直接影响输出电压纹波。
图 2 显示了开关频率对电感电流纹波的影响。图中,600 kHz 的标称开关频率以蓝色显示。最小(540 kHz)开关频率以紫色显示,最大(660 kHz)开关频率以绿色显示。在 600 kHz 的标称设置频率下,当稳压器在 540 kHz 频率下开关时,可以看到峰峰纹波电流为 1.27 A。但是,在 600 kHz 的相同频率设置下,开关稳压器也能够在 660 kHz 频率下开关,相应的纹波电流为 1.05 A。在此例中,220 mA 的线圈电流纹波差异可能是由于威廉希尔官方网站
中不同组件的开关频率变化导致的。这已经超过了整个允许的温度范围
图 2. 受开关频率变化影响的峰到峰线圈电流纹波
开关稳压器的限流值设置必须考虑这个因素。峰值电流必须足够低,才能确保在正常运行期间不会激活现有的任何过流保护。
请注意,本例未考虑所有其他可能出现的变化因素,如电感和电容值变化。
图 3 显示了不同的电流纹波变化的相应输出电压纹波值。威廉希尔官方网站
设计为开关频率为 600 kHz 时产生 4.41 mV 纹波电压。在 540 kHz 开关频率下,纹波电压为 5.45 mV;在 660 kHz 开关频率下,纹波电压为 3.66 mV。
图 3. 在开关模式稳压器 IC 中,开关频率变化导致的输出电压纹波变化
本例中,考虑的唯一变量就是允许的温度范围内开关频率的变化。在实际应用中,可能存在许多其他变量,如电感和电容的实际值变化。这些亦受工作温度的影响。但是,我们也可以假设,在大多数情况下,开关频率的实际变化不会达到±10%的限值。通常,开关频率会在指定范围中间的典型值附近变化。为了系统地考虑电源中的所有动态变量,我们可以通过蒙特卡罗分析找到答案。其中不同分量和变量参数的变化根据其发生的概率进行加权,并相互关联。
ADP2386
输入电压:4.5 V 至 20 V
集成 MOSFET:44 mΩ/11 mΩ
基准电压:0.6 V ±1%
连续输出电流:6 A
可编程开关频率:200 kHz 至 1.4 MHz
同步至外部时钟:200 kHz 至 1.4 MHz
180°反相时钟同步
精密使能和电源良好指示
外部补偿
提供外部可调选项的内部软启动
启动后进入预充电输出
根据其数据手册技术规格,开关稳压器 IC 中内置的振荡器通常可用于非常宽的频率范围。例如:单片 ADP2386 降压变换器 IC 可确保其开关频率在设定值的±10%范围内。其他常用的开关稳压器 IC 则指定为设定值的±20%或更高范围。由于 ADP2386 开关频率具有±10%的变化范围,在极端情况下,ADP2386 使用 RT 将开关频率设置为 600 kHz,即可在 540 kHz 和 660 kHz 频率下进行开关转换。
图 1. ADP2386 降压变换器,其开关频率由电阻 RT 设置。
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时,必须考虑到开关频率可能会有 20%的变化,由于流经电感的峰值电流会随实际开关频率有所不同,因此,电感电流纹波会直接影响输出电压纹波。
图 2 显示了开关频率对电感电流纹波的影响。图中,600 kHz 的标称开关频率以蓝色显示。最小(540 kHz)开关频率以紫色显示,最大(660 kHz)开关频率以绿色显示。在 600 kHz 的标称设置频率下,当稳压器在 540 kHz 频率下开关时,可以看到峰峰纹波电流为 1.27 A。但是,在 600 kHz 的相同频率设置下,开关稳压器也能够在 660 kHz 频率下开关,相应的纹波电流为 1.05 A。在此例中,220 mA 的线圈电流纹波差异可能是由于威廉希尔官方网站
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图 2. 受开关频率变化影响的峰到峰线圈电流纹波
开关稳压器的限流值设置必须考虑这个因素。峰值电流必须足够低,才能确保在正常运行期间不会激活现有的任何过流保护。
请注意,本例未考虑所有其他可能出现的变化因素,如电感和电容值变化。
图 3 显示了不同的电流纹波变化的相应输出电压纹波值。威廉希尔官方网站
设计为开关频率为 600 kHz 时产生 4.41 mV 纹波电压。在 540 kHz 开关频率下,纹波电压为 5.45 mV;在 660 kHz 开关频率下,纹波电压为 3.66 mV。
图 3. 在开关模式稳压器 IC 中,开关频率变化导致的输出电压纹波变化
本例中,考虑的唯一变量就是允许的温度范围内开关频率的变化。在实际应用中,可能存在许多其他变量,如电感和电容的实际值变化。这些亦受工作温度的影响。但是,我们也可以假设,在大多数情况下,开关频率的实际变化不会达到±10%的限值。通常,开关频率会在指定范围中间的典型值附近变化。为了系统地考虑电源中的所有动态变量,我们可以通过蒙特卡罗分析找到答案。其中不同分量和变量参数的变化根据其发生的概率进行加权,并相互关联。
ADP2386
输入电压:4.5 V 至 20 V
集成 MOSFET:44 mΩ/11 mΩ
基准电压:0.6 V ±1%
连续输出电流:6 A
可编程开关频率:200 kHz 至 1.4 MHz
同步至外部时钟:200 kHz 至 1.4 MHz
180°反相时钟同步
精密使能和电源良好指示
外部补偿
提供外部可调选项的内部软启动
启动后进入预充电输出
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