电能表远程抄表原理,揭秘智能电表是如何实现远程抄表的
2023-08-31
很多朋友对dcdc是什么,DCDC的基础知识不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
1.DC-DC DC-DC简介是英语DC对DC的简称。因此,DC-DC电路是将DC电源转换成不同电压值的电路。DC-DC是开关电源技术的一个分支。这里所说的DC-DC指的是开关电源芯片。
开关电源是指利用电容和电感的储能特性,通过可控开关(MOSFET等)进行高频开关。)将输入的电能储存在电容(电感)中,当开关关断时,电能释放给负载提供能量。其输出功率或电压容量与占空比(开关的导通时间与整个开关的周期之比)有关。
开关电源可用于升压和降压。我们常用的DC-DC产品有两种。一个是电容储能DC-DC,另一个是电感储能DC-DC。主要谈谈感应储能DC-DC。2.DC-DC原则1、巴克DC-DC-DC:巴克
降压DC-DC主要用于降压。其原理如图1所示。当开关管Q1打开时,Vin通过L1给负载供电,电能储存在L1中。当Q1闭合时,L1中会感应出反电动势,极性为左负右正。此时,电感器通过二极管D1向负载供电。输出电压与占空比D相关:Vout=Vin*D图1。
在该电路中,由于频繁的开关,要求二极管D1具有非常高的恢复速度。考虑到效率,二极管还具有较低的正向导通电压,一般选择肖特基二极管。同步整流技术
同步整流器是一种利用动态电阻极低的特殊功率MOSFET代替整流二极管来降低整流损耗的新技术。它可以大大提高DC/DC转换器的效率。功率MOSFET是压控器件,导通时伏安特性呈线性,导通电阻极小。功率MOSFET用作整流器时,要求栅极电压必须与整流电压的相位同步才能完成整流功能,故称同步整流。同步整流示意图2、升压DC-DC:升压
升压DC-DC主要用于升压电路。其原理如图2所示。当开关管Q1闭合时,二极管D1关断,电流流经电感L1和开关管Q1。此时,电容器Cout向负载供电。当开关管Q1关断时,L1上产生反电动势,极性为左负右正。此时Vin和L1上的电动势叠加,通过二极管给负载供电,同时给Cout充电。输出电压还与占空比D有关:Vout=Vin/(1-D)图23、降压/升压。
降压/升压DC-DC可用于降压和升压。其原理如图3所示。这类电压输出:Vout=Vin*D/(1-D)图33。DC-DC和LDO的区别1、不同,DC-DC的效率普遍高于LDO,这是由其工作原理决定的;2、DC-DC有升压、降压和升压/降压,LDO只有降压;3.DC-DC有开关噪声和EMI问题,而LDO一般没有;
4、LDO设计简单,只需要一个输入和一个输出电容,外围元器件少,占用PCB面积小,而DC-DC一般需要电感、二极管等。设计复杂,占用PCB面积大。5、DC-DC可以输出大电流,LDO输出电流小;6、DC-DC比LDO贵。4.DC-DC设计指导*设计电源模块时,第一时间下载电源IC的数据表,查看里面的说明;
*以DC/DC转换IC为例;开始布局前先看一下IC特性的描述,如图4:注意输出电流的描述,这里最大输出电流为1A,过孔数根据电流确定。图4*看一下IC的典型电路和引脚分布,如图5:图5图5的左下角是分压电路的计算公式,根据反馈电压可以很容易的计算出输出电压。*然后再看数据表中关于引脚的解释和注意事项,如图6:图61:引脚为使能引脚;
2pin是主播;3pin为电源输出引脚;4pin为电源输入引脚;5pin为反馈引脚,提供反馈电压;*最重要的一步是仔细检查数据手册中是否提供了布局指南。布局指南为设计师提供了一个参考布局,这是官方验证。如图7、图7*实际上,电源设计中需要注意的一些关键点,可以通过一些布局指南来总结,如图8、图8*图9。该设计包括以下需要改进的问题:图9
1.输入端电流过孔数量不够,最好打在电容右侧;2.反馈线太细,建议取一根粗的15mil线,接在输出端最后一个电容上,不要直接接在电感上;3.1脚是使能脚,不需要覆铜;4.小电容推荐0402交叉连接;5.输入输出回路过大,可以改变布局使其通用以减少回路面积;*改进后的布局如下,图10和图105。参数选择1、电感的选择。
随着开关的断开和闭合,升压电感将经历电流纹波。一般建议纹波电流应小于平均电感电流的20%。电感过大将需要使用大得多的电感,而电感过小将导致更大的开关电流,尤其是在输出电容中,进而需要更大的电容。
电感值的选择取决于预期的纹波电流。如公式1所示,较高的VIN或VOUT也会增加纹波电流。电感当然必须能够处理峰值开关电流,而不会使内核饱和(意味着电感损耗)。从公式可以得出等式1:(1)开关频率越高,所需电感值越低;(2)电感的增加可以降低纹波电流和磁芯磁滞损耗。但随着电感值的增大,电感的大小也相应增大,电流变化的速度也变慢。
为了避免电感饱和,电感的额定电流应该是转换器的最大输出电流和电感的纹波电流之和。如图11所示,图112、输入电容的选择由于buck具有跳变的输入电流,因此需要低ESR的输入电容来实现最佳的输入电压滤波。输入电容必须足够大,以便在重负载下稳定输入电压。如果使用陶瓷输出电容,电容均方根纹波电容范围应满足应用要求。
陶瓷电容器具有低ESR值,表现出良好的特性。与钽电容器相比,陶瓷电容器对瞬时电压不敏感。3、输出电容的选择输出电容的有效串联电阻(ESR)和电感值会直接影响输出纹波电压。利用电感纹波电流(IL)和输出电容的ESR可以简单地估算输出纹波电压。输出电压纹波是输出电容ESR引起的电压值与输出电容充放电引起的电压纹波之和。
以上知识分享希望能够帮助到大家!
版权声明:本站所有作品图文均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系我们
推荐阅读
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
2023-08-31
栏目热点
电能表远程抄表原理,揭秘智能电表是如何实现远程抄表的
LilyGoT手表键盘C3迷你电脑套件
索泰ZBOXEdgeCI342迷你电脑正式上市
谷歌在最新的视频预告片中展示了PixelWatch的独特设计
三星与设计师Juun.J合作推出限量版可折叠产品和配件
从2023年起Fitbit设备将需要Google帐户
TOKKCAMC2+智能WiFi独立日 夜视摄像头
三星正在与全球时尚品牌JUUN.J合作
OnePlusNordWatch的颜色选项通过泄露的渲染揭示
就在第一款Nothing手机发布之前一种新的TWS芽设计浮出水面