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开关频率的峰到峰线圈电流纹波

发布时间:2020/8/29 22:43:17 访问次数:1107

开关模式电源采用固定、可调或与外部时钟同步的频率进行开关转换。开关频率值决定了电源电容和电感的外形尺寸,因此也决定了其成本。为设计出小型低成本电路,设计人员开始使用更高的开关频率。

根据其数据手册技术规格,开关稳压器IC中内置的振荡器通常可用于非常宽的频率范围。单片 ADP2386 降压变换器IC可确保其开关频率在设定值的±10%范围内。其他常用的开关稳压器IC则指定为设定值的±20%或更高范围。由于ADP2386开关频率具有±10%的变化范围,在极端情况下,ADP2386使用RT将开关频率设置为600 kHz,即可在540 kHz和660 kHz频率下进行开关转换。

开关频率可能会有20%的变化,由于流经电感的峰值电流会随实际开关频率有所不同,因此,电感电流纹波会直接影响输出电压纹波。

ADP2386降压变换器,其开关频率由电阻RT设置

华为削减了30~40%的电视元器件订单。华为目前推出的智慧屏产品在市场上受到极大欢迎,虽然在核心元器件方面都采用了自研芯片,但是台积电停止为华为代工后,智慧屏业务就面临了极大不确定性。现在,更是连高通、联发科等厂商的芯片都不能用了。

华为智慧屏的主要芯片为自研鸿鹄系列。以华为最高端电视X65搭载的鸿鹄898为例,28nm工艺制程,双架构(A53+A73)四核CPU,Mali-G51 MP4 GPU。

晶圆厂中芯国际拥有量产28nm芯片的能力,但是也不可避免的会用到美国技术,因此也无法为华为代工芯片。

此前美国进一步加强对华为制裁,不能采购第三方芯片,此举不仅对华为手机业务造成重大影响,对整个华为消费者业务都造成了不小的打击。

开关稳压器的限流值设置必须考虑这个因素。峰值电流必须足够低,才能确保在正常运行期间不会激活现有的任何过流保护。

受开关频率变化影响的峰到峰线圈电流纹波

不同的电流纹波变化的相应输出电压纹波值。电路设计为开关频率为600 kHz时产生4.41 mV纹波电压。在540 kHz开关频率下,纹波电压为5.45 mV;在660 kHz开关频率下,纹波电压为3.66 mV。

允许的温度范围内开关频率的变化。在实际应用中,可能存在许多其他变量,如电感和电容的实际值变化。这些亦受工作温度的影响。开关频率的实际变化不会达到±10%的限值。开关频率会在指定范围中间的典型值附近变化。为了系统地考虑电源中的所有动态变量,我们可以通过蒙特卡罗分析找到答案。其中不同分量和变量参数的变化根据其发生的概率进行加权,并相互关联。使用ADI公司免费提供的 LTspice®仿真软件 可进行蒙特卡罗分析。

在开关模式稳压器IC中,开关频率变化导致的输出电压纹波变化。


(素材来源:eepw.如涉版权请联系删除。特别感谢)


开关模式电源采用固定、可调或与外部时钟同步的频率进行开关转换。开关频率值决定了电源电容和电感的外形尺寸,因此也决定了其成本。为设计出小型低成本电路,设计人员开始使用更高的开关频率。

根据其数据手册技术规格,开关稳压器IC中内置的振荡器通常可用于非常宽的频率范围。单片 ADP2386 降压变换器IC可确保其开关频率在设定值的±10%范围内。其他常用的开关稳压器IC则指定为设定值的±20%或更高范围。由于ADP2386开关频率具有±10%的变化范围,在极端情况下,ADP2386使用RT将开关频率设置为600 kHz,即可在540 kHz和660 kHz频率下进行开关转换。

开关频率可能会有20%的变化,由于流经电感的峰值电流会随实际开关频率有所不同,因此,电感电流纹波会直接影响输出电压纹波。

ADP2386降压变换器,其开关频率由电阻RT设置

华为削减了30~40%的电视元器件订单。华为目前推出的智慧屏产品在市场上受到极大欢迎,虽然在核心元器件方面都采用了自研芯片,但是台积电停止为华为代工后,智慧屏业务就面临了极大不确定性。现在,更是连高通、联发科等厂商的芯片都不能用了。

华为智慧屏的主要芯片为自研鸿鹄系列。以华为最高端电视X65搭载的鸿鹄898为例,28nm工艺制程,双架构(A53+A73)四核CPU,Mali-G51 MP4 GPU。

晶圆厂中芯国际拥有量产28nm芯片的能力,但是也不可避免的会用到美国技术,因此也无法为华为代工芯片。

此前美国进一步加强对华为制裁,不能采购第三方芯片,此举不仅对华为手机业务造成重大影响,对整个华为消费者业务都造成了不小的打击。

开关稳压器的限流值设置必须考虑这个因素。峰值电流必须足够低,才能确保在正常运行期间不会激活现有的任何过流保护。

受开关频率变化影响的峰到峰线圈电流纹波

不同的电流纹波变化的相应输出电压纹波值。电路设计为开关频率为600 kHz时产生4.41 mV纹波电压。在540 kHz开关频率下,纹波电压为5.45 mV;在660 kHz开关频率下,纹波电压为3.66 mV。

允许的温度范围内开关频率的变化。在实际应用中,可能存在许多其他变量,如电感和电容的实际值变化。这些亦受工作温度的影响。开关频率的实际变化不会达到±10%的限值。开关频率会在指定范围中间的典型值附近变化。为了系统地考虑电源中的所有动态变量,我们可以通过蒙特卡罗分析找到答案。其中不同分量和变量参数的变化根据其发生的概率进行加权,并相互关联。使用ADI公司免费提供的 LTspice®仿真软件 可进行蒙特卡罗分析。

在开关模式稳压器IC中,开关频率变化导致的输出电压纹波变化。


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