咱們來聊聊占空比的最小限製!
發布時間:2020-09-10 來源:ADI 責任編輯:wenwei
【導讀】在連續導通模式(CCM)下,降壓型開關穩壓器(降壓變換器)的占空比相當於輸出電壓除以輸入電壓。因此如果輸出電壓正好是輸入電壓的一半,對應的占空比為50%。根據實際分量和相應的寄生損失,這個占空比實際上稍有不同。不過這個簡單的占空比計算公式已足夠用於估算。
因此,如果通過5 V電源電壓產生1 V輸出電壓,對應的占空比為20%。圖1顯示采用ADI的 ADP2389 穩壓器的降壓轉換器拓撲。該穩壓器的開關頻率可高達2.2 MHz。在圖2的時域圖中,可以看到當開關頻率為2.2 Mhz時,在新周期開始之前,周期T值隻有大約 450 ns。

圖1. 采用ADP2389的典型降壓型開關穩壓器,最高輸出電流為12 A。

圖2. 開關頻率為2.2 MHz時顯示的最小導通時間。
ADP2389的最小導通時間為100 ns。因此在2.2 MHz開關頻率下,無法實現5 V到1 V的電壓轉換。它需要20%的占空比,相當於在450 ns 周期內隻有90 ns的導通時間。這個時間低於ADP2389電壓轉換器的額定最小導通時間。
盡管如此,如果依然想用ADP2389來實現5 V到1 V轉換,可通過降低開關頻率的方式。這樣,圖2中的周期T變得更長,而100 ns的最小導通時間所占百分比也變低。在2 MHz開關頻率下,周期為500 ns。要達到20%的占空比,需要100 ns的導通時間。根據技術規格,可采用ADP2389來實現。
這(zhe)就(jiu)有(you)個(ge)問(wen)題(ti),為(wei)何(he)會(hui)出(chu)現(xian)限(xian)製(zhi)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)之(zhi)比(bi)的(de)最(zui)小(xiao)導(dao)通(tong)時(shi)間(jian)。在(zai)許(xu)多(duo)開(kai)關(guan)模(mo)式(shi)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)中(zhong),原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)是(shi)在(zai)導(dao)通(tong)時(shi)間(jian)內(nei)測(ce)量(liang)的(de)。此(ci)電(dian)流(liu)用(yong)於(yu)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu),並(bing)用(yong)於(yu)根(gen)據(ju)電(dian)流(liu)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)原(yuan)理(li)(電流模式控製)工gong作zuo的de穩wen壓ya器qi中zhong。環huan路lu調tiao節jie也ye需xu要yao測ce量liang電dian感gan電dian流liu。在zai開kai關guan瞬shun變bian後hou,必bi須xu先xian降jiang低di產chan生sheng的de噪zao音yin才cai能neng進jin行xing準zhun確que的de電dian流liu測ce量liang。這zhe需xu要yao一yi些xie時shi間jian,也ye稱cheng為wei消xiao隱yin時shi間jian。尤you其qi對dui於yuMHz級別的極高開關頻率,最小導通時間的影響也更大,目前正在研發能夠實現更短的最小導通時間的電路。
duiyudizhankongbi,lirujiangyaxingkaiguanwenyaqizhongdegaoshurudianyahedishuchudianya,zuixiaodaotongshijianshiguanjianxianzhi。tatongchanghuixianzhizhichikaiguanmoshidianyuangongzuodezuidakaiguanpinlv。
ADP2389
● 輸入電壓:4.5 V至18 V
● 連續輸出電流:12 A
● 集成MOSFET:17 mΩ高端/4.5 mΩ低端
● 基準電壓:0.6 V ± 0.5%
● 可編程開關頻率範圍:200 kHz至2200 kHz
● 增強瞬態響應
● 可編程限流精度:±10%
● 精密使能和電源良好指示
● 外部補償和軟啟動
● 啟動進入預充電輸出
● ADIsimPower設計工具支持
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