电源电路总结
电源电路基础知识
串联调节器
1 工作电路(电源芯片模式)
图 1 电源芯片降压
降低输入电压,输出一定的输出电压:降压型电源
2 负载电流变化(电容起作用)
图 2 电容补充电荷
通过使用电容维持电位(水位)一定:通过控制电荷控制负载,保持一定的输出电压。
电路构成
电路构成:
图 3 调节器电路模式
输入电容器的功能:
图 4 输入电容功能
具体的输入电容器的效果:
输入电压中加入交流成分,有无输入电容器时的输入电压
图 5 输入电容器作用:滤波
输入电容滤除噪声,使输入电压稳定。
输出电容器的功能
图 6 输出电容器作用
负载急剧变动,使用电容,基于电荷,电流抑制电压的变动。
具体的输出电容器效果:
负载变动,有无输出电容器电压波动:
图 7 负载电流变化
图 8 输出电容器有无,电压波动
降压变频器
通过控制元件,降低输出电压
图 9 降低输出电压原理
控制元件的切换:ON/OFF ,切换动作-通过开关的动作来控制输出电压。
ON的周期一定,切换到ON的时间变化,PWM模式。
ON时的周期变化变化,切换到ON的时间一定,PFM形式
开关切换到ON时的周期:切换频率
图 10 控制模式
电路构成:
图 11 降压buck电路
输入侧电容
输入电流:
图 12 控制元件切换
由此控制方式,会含有交流成分(波动电流)通过。
输入电容器工作:
图 13 输入电容器工作吸收波动电流
输入电容器的必要性:大的允许波动电流。
假如电路的波动电流为6A。
电容器的波动电流为1A,
这样需要的输入电容为6个。
如果电容器的波动电流为2A,
这样需要的输入电容个数为3个
输出侧电容
图 14 输出侧电路
对应的输出,输入的电压:
图 15 输入,输出电容对应变化
开关的切换是的输入电压断续。通过电感与电容,使输出电压平滑,但是仍然会含有波动电压。
输出电压注意事项:
维持负载IC的最低工作电压以上的电压
图 16 波动电压与负载关系
负载变化的主要原因:
负载突变时的动作与辅助电容器相同
负载突变,电容器所必要的特性
大容量:提高提供电荷的能力
低ESR:提供电荷是,减弱电压的下降幅度
决定波动电压的主要原因
开关反复切换于ON/OFF--输出电容反复充放电—电流出入,电压波动—波动电压
图 17 具体动作过程
大容量,低ESR电容,可以减弱电压波动
升压电荷泵
充电泵的动作,分别给两个电容充电
图 18 电荷泵电路
连接已被充电的电容器—输出电压将为输入时的2倍—由于输出电容,输出电压平滑(切换—断续2倍输出)。
2倍升压电路:
图 19 2倍电荷电路
电容器要求:减少由于充放电所引起的电压变动,辅助电容器,相当于降压型变频器的输出电容器。必须是大容量,低ESR。
输入电容比较
输入线上加上正弦波,输入电容的噪声吸收及输出电压的波动
图 20 电路原理图
Z2低阻抗电容器,阻抗小,滤除噪声的效果好,IC输入电压稳定。
未插入电容器,输入,输出波动:
图 21 未插入输入电容,输出效果
插入电容器,输入,输出波动:
图 22插入输入电容,电压波动
输出电容解析
电路:
图 23 输出电容测量电路
负载电流变化及输出电压的变动:
图 24 负载变化及输出电压