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八种开关电源图(开关电源维修口诀)

来源:原点资讯(m.360kss.com)时间:2023-04-23 07:21:41作者:YD166手机阅读>>

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知彼知己,方能百战不殆——只有了解电路的各种工作模式,才能准确地判断此时电路是否正常、工作状态,才能对症下药分析解决问题。本期,小编将为大家介绍一下开关电源的各种常见工作模式(以手机BUCK电源为例)。

01两类开关电源

高频开关电源(HF-SMPS)

HF-SMPS是一种高效率、高鲁棒性的电源模式,在通信等电子设备中,通常用于电源管理芯片(PMIC)的LDO供电、1.8v逻辑电路、RF电路以及外部负载。HF-SMPS不支持远端反馈,因此输出电容必须就近芯片引脚放置。因为HF-SMPS通过电感两端的压差来估算电流,因此远端放置电容会增加反馈回路的DCR,从而造成误差。

快速瞬态开关电源(FT-SMPS)

FT-SMPS是一种高精度的、支持快速瞬态响应的电源模式,主要为应用处理器、GPU、CORE、调制解调器等供电。FT-SMPS支持多相开关电源,支持远端差分反馈来检测动态负载终端,因此其输出电容靠近负载端放置。HF-SMPS和FT-SMPS的反馈模式如图1所示。

八种开关电源图,开关电源维修口诀(1)

图1 HF-SMPS与FT-SMPS的反馈模式

02操作模式

PWM模式( Pulse width modulation)

当电路工作在中等负载或重负载的情况下,电源会处于PWM模式,此时电感电流连续。针对瞬态响应、纹波、效率、外部器件等因素,开关频率以此优化,用来获得最佳的电源性能。根据电感电流是否连续,PWM模式又可以分为连续传导模式(CCM)和非连续传导模式(DCM),其电压电流波形如图2、图3所示。DCM模式下的振荡小编在之前的《DC/DC电源非连续模式下的振荡原因解析》一文中已做详细解释,这里就不再介绍了。

八种开关电源图,开关电源维修口诀(2)

图2 CCM模式下的PWM波形

八种开关电源图,开关电源维修口诀(3)

图3 DCM模式下的PWM波形

跳脉冲PWM模式(Pulse-skip PWM)

当电路工作在轻负载的情况下,PWM模式下效率非常低(MOS导通时,开关损耗占主导地位),因此,通过跳过一些不必要的脉冲(减少开关次数)来提高效率。因为跳脉冲仍属于PWM模式,所以仍能保持很低输出电压纹波。跳脉冲PWM模式波形如图4所示,各脉冲的频率恒定,但占空比逐渐减小。

八种开关电源图,开关电源维修口诀(4)

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