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非同步DC/DC 电源芯片应用的研究

2019-09-21李销林积涵马齐成

汽车实用技术 2019年17期

李销,林积涵,马齐成

(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东 广州 511434)

引言

开关电源芯片就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC 电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。

1 DC/DC 介绍

DC/DC 电源包括同步和非同步DC/DC,同步与非同步DC/DC 的区别是在整流模式上的不同。从外部电路上看,非同步整流DC-DC 则需要外接肖特基整流二极管(见图1);而同步整流DC-DC,外部不需要再接肖特基整流二极管(见图2)。

非同步的DC/DC在小负载的情况下会进入DCM模式(非连续导通模式),此时DC/DC 工作 波形会发生振荡,可能会产生较大的辐射干扰,输入输出的纹波也较大,在我们的应用中处于DCM 模式的DC/DC 会有比较大的辐射,严重影响EMC效果,且干扰的频点毫无规律(见图3)。

图2 同步的DC/DC, 通过MOS 管续流(对管)

图1 非同步的DC/DC, 通过二极管续流

图3 不同负载下的振荡波形

2 开关电源三种工作模式

CCM 连续导通模式:在一个开关周期内,电感电流从不会到0。或者说电感从不“复位”,意味着在开关周期内电感磁通从不回到0,功率管闭合时,线圈中还有电流流过。DCM非连续导通模式:在开关周期内,电感电流总会会到0,意味着电感被适当地“复位”,即功率开关闭合时,电感电流为零。BCM 边界或边界线导通模式:控制器监控电感电流,一旦检测到电流等于0,功率开关立即闭合。控制器总是等电感电流“复位”来激活开关。……

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