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如何在第一时间获得您的电源设计

 茂林之家 2019-04-29

没有人想重新发明轮子,最不重要的是电源设计师。不同输入/输出电压,输出电流和功率要求的组合数量,以及可用于无数应用的众多拓扑结构,可能令人难以置信。

有时感觉每个新产品都需要自己的定制电源,这可能需要多次重新调整以使其正常工作。即使是经验丰富的设计师,这也是一个挑战; 对于新手设计师来说,这可能是一场噩梦!作为一个起点,一个接近你需要的实际工作设计并且只需要稍微调整一下,这不是很好吗?

突然之间,你认为需要几个月的项目可以在几周内完成 - 或者更少。更好的是,使用你知道第一次工作的“现成”设计会不会很好?在本文中,我们将回顾适用于不同类型电源拓扑的应用,并介绍一种新的电源方法,以加速非隔离和隔离电源设计。借助现成的参考设计库,这些支持应用范围从2.5W到72W。

隔离式DC-DC工业应用

工业应用(例如过程控制,PLC,SCADA系统和自动化中的传感器)的特点是24V标称直流电压总线,它具有旧模拟继电器的历史,仍然是事实上的行业标准。但是,对于非关键设备,工业应用的最大工作电压预计为36V至40V。同时,关键设备(如控制器,执行器和安全模块)必须支持60V(IEC 61131-2,60664-1和61508 SIL标准)。

流行的输出电压为3.3V和5V,电流从小型传感器的10mA变化到运动控制,CNC和PLC应用中的数十安培。楼宇控制系统,包括智能建筑,管理,室内舒适度和空气质量管理,现场设备和执行器等一些工业用例,利用经过整流的24AC输入电压,进一步证明了对宽输入范围DC-DC电压转换器的需求。

反激式拓扑通常用于工业开关模式电源,低于100W的隔离降压设计。反激式转换器(图1)利用有间隙的变压器来传输和存储能量,从而最大限度地减少输出组件的数量。然而,其不连续操作中固有的高峰值电流将其用于低功率应用。对于小于12V的输出电压,使用反激式线束同步整流(MOSFET)的变化。

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图1:集成功率晶体管的反激式。

反激式转换器的最新设计已经看到光耦合器电路被IC取代,该IC使用初级绕组反馈来调节输出电压。为了加快此类电源的设计周期,可以使用多种经过验证的电源参考设计(效率通常> 90%)。它们使用MAX17690 60V,无光隔离反激式控制器,适用于各种不同的输入电压范围,输出电压和功率要求(表1)。

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表1:No-Opto反激参考设计。

对于需要12V(或更低)输出电压的应用,通常应用在次级侧具有同步整流的传统反激式转换器的变型。在这个版本中,肖特基二极管被MOSFET取代(图2)。表2列出了此类转换器的几种参考设计。这些设计使用MAX17690 60V,无光隔离反激式控制器和MAX17606次级侧同步MOSFET驱动器,用于各种不同的输入电压范围,输出电压和功率要求。

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图2:采用同步整流的简化无光反激原理图。

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表2:同步无光反激参考设计。

非隔离式DC-DC工业应用

对于较低输入电压(<60V)的降压DC-DC转换,在不考虑安全性的情况下,不需要隔离电源。如果需要更高的输出电流(从传感器的几毫安到电机控制器的几安培),同步降压(降压)架构(图3)就足够了。表3列出了多输出降压DC-DC转换器的各种输入电压范围和输出功率要求的几种变化。

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图3:简化的同步降压架构。

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表3:同步降压参考设计。

离线工业应用

某些工业应用需要由AC 120V或240V电源电压(离线)输入产生的稳压直流电源(图4)。

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图4:AC-DC电源。

表4列出了基于MAX17595峰值电流模式控制器和输出电流驱动器的这些应用的三种不同参考设计。

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表4:离线电源参考设计。

计算应用

用于计算应用的电源需要具有高输出电流驱动的低输出电压(微处理器和存储器件的<5V)。对于这些应用,同步单输出降压架构是一种合适的解决方案。采用这种架构的一些参考设计如表5所示。

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表5:同步降压参考设计。

关于汽车照明应用与便携式应用的内容请打开下面链接进行查看:

https://www./application/consume/201904/77729.html

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