LM5175简化同步降压-升压转换器设计
及相对于SEPIC、反激式和级联升压-降压拓扑较低的功率损耗和更高的功率密度。图1. 4开关同步降压-升压转换器功率级。
[5]可编程欠压闭锁(UVLO)、输出反馈和环路补偿的组件。
图2.具有电流模式控制器的4开关降压-升压转换器的电路原理图。
图3. 步骤1到3分别是指运行技术规格、电感器筛选和电流感测。这个电路原理图是根据输入的以及计算出升压模式中增加一个与电感器渐降相等的斜坡分量。方程式3中给出了斜坡电容[4] 的计算方式
出电容器RMS电流出现在升压模式期间占空比达到最大值的时候。RMS电流的表达式为图4. 步骤4至7是指电容器选型、补偿器设计、以及波特图分析。
是方程式12和13的权重组合，其依据是降压-升压窗口中的运行点，并且将频率除以2。
正如预期的那样，电感器覆铜和磁芯损耗、开关死区传导损耗、分路损耗，以及偏置稳压器损耗也会对效率的计算值产生影响。如果从总体上考虑损耗的话，一个具有12V经稳压输出的4开关降压-升压转换器完全可以在宽范围的输出电流和输入电压范围内实现96%以上的效率。
图5. 步骤8是指MOSFET技术规格、效率曲线图和功率损耗分析。
总结
针对工业和汽车应用的降压-升压转换器具有独特的电源解决方案要求。在证明其易用性、高效率、小巧尺寸和较低的总体物料清单成本后，4开关同步降压-升压转换器提供集合优势，以满足所需的主要功能。如果其中涉及组件相互关联和功能取舍，一款快速启动的计算器对于加快和简化转换器设计来说绝对是一个便捷的工具。
DC降压转换器
TPS5405 是一款具有宽运行输入电压范围（6.5 V 至 28 V) 的单片非同步降压稳压器。此器件执行内部斜坡补偿的电流模式控制来减少组件数量。 TPS5405 还特有一个轻负载脉冲跳跃模式，此特性可在轻负载时减少为系统供电的输入电源的功率损失。 ?故定 5-V 输出 ? 6.5-V 至 28-V 的宽输入电压范围 ?高达 2-A 的最大持续输出负载电流 器件用途 ?9-V，12-V 和 24-V 分布式电源系统 ?消费类应用，诸如家用电器、机顶盒、CPE 设备、LCD 显示器、外设、和电池充电器 ?工业用和车载娱乐系统电源 TPS54495 是一款双路、自适应接通时间D-CAP2? 模式同步降压转换器。TPS54495 可帮助系统设计人员通过成本有效性、低组件数量、和低待机电流解决方案来完成各种终端设备的电源总线调节器集。TPS54495 的主控制环路采用D-CAP2? 模式控制，无需外部补偿组件即可提供极快的瞬态响应。自适应接通时间控制支持更高负载状态下的脉宽调制(PWM) 模式与轻负载下的Eco-mode? 工作模式之间的无缝转换。Eco-mode? 使TPS54495 能够在较轻负载条件下保持高效率。TPS54495 也能够去适应诸如高分子有机半导体固体电容器(POSCAP) 或者高分子聚合物电容器(SP-CAP) 的低等效串联电阻(ESR) ，和超低ESR，陶瓷电容器。此器件在输入电流为4.5V 至18V 之间时提供便捷和有效的运行。 特性 ?D-CAP2 控制模式 o快速瞬态响应 o环路补偿无需外部部件 o与陶瓷输出电容器兼容 ?宽输入电压范围：4.5V 至 18V ?输出电压范围：0.76V 至 7.0V ?针对低占空比应用对高效集成 FET 进行了优化 o90m?（高侧）和 60m?（低侧） ?高初始基准精度 ?支持恒定 4A 通道 1 和 2A 通道 2 负载电流 ?低侧 r DS（接通）低损失电流感测 ?可调软启动 ?非吸入预偏置软启动 ?700kHz 开关频率
降压转换器的工作原理
降压转换器的工作原理 设计降压转换器并不是件轻松的工作。许多使用者都希望转换器是一个盒子，一端输入一个直流电压，另一端输出另一个直流电压。这个盒子可以有很多形式，可以是降阶来产生一个更低的电压，或是升压来产生一个更高的电压。还有很多特殊的选项，如升降压、反激和单端初级电感转换器(SEPIC)，这是一种能让输出电压大于、小于或等于输入电压的DC-DC转换器。如果一个系统采用交流电工作，第一个AC-DC模块应当产生系统所需的最高的直流电压。因此，使用最广的器件是降压转换器。 使用开关稳压器的降压转换器具有所有转换器当中最高的效率。高效率意味着转换过程中的能量损耗更少，而且能简化热管理。 图1显示了一种降压开关稳压器的基本原理，即同步降压转换器。“同步降压”指的是MOSFET用作低边开关。相对应的，标准降压稳压器要使用一个肖特基二极管做为低边开关。与标准降压稳压器相比，同步降压稳压器的主要好处是效率更高，因为MOSFET的电压降比二极管的电压降要低。低边和高边MOSFET的定时信息是由脉宽调制(PWM)控制器提供的。控制器的输入是来自输出端反馈回来的电压。这个闭环控制使降压转换器能够根据负载的变化调节输出。PWM模块的输出是一个用来升高或降低开关频率的数字信号。该信号驱动一对MOSFET。信号的占空比决定了输入直接连到输出的导通时间的百分比。因此，输出电压是输入电压和占空比的乘积。
选择IC 上面提到的控制环路使降压转换器能够保持一个稳定的输出电压。这种环路有几种实现方法。最简单的转换器使用的是电压反馈或电流反馈。这些转换器很耐用，控制方式很直接，而且性价比很好。由于降压转换器开始用于各种应用中，这种转换器的一些弱点也开始暴露出来。以图形卡的供电电路为例。当视频内容变化时，降压转换器上的负载也会变化。供电系统能应付各种负载变化，但在轻负载条件下，转换效率降得很快。如果用户关心的是效率，就需要有更好的降压转换器方案。 一种改进方法是所谓的磁滞控制，Intersil的ISL62871就是采用这种控制方法的器件。转换效率与负载的曲线如图2所示。这些转换器是针对最差工作条件设计的，因此轻负载不是持续的工作条件。这些DC-DC转换器对负载波动变化的适应性更好，并且不会严重影响系统效率。
升压降压电源电路工作原理
b o o s t升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一： 假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
放电过程 如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。 如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出时,整流损耗约百分之 十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.
从入门到应用,关于LTC3115同步降压-升压转换器
从入门到应用，关于LTC3115同步降压-升压转换器 LTC3115同步降压-升压型转换器入门指南 凌力尔特公司推出LTC3115-1的高温H级（-40C 至150C 结温）和高可靠性MP 级（-55C 至150C）版本，器件采用了20引脚耐热性能增强型TSSOP封装。LTC3115-1是同步降压-升压型转换器，可从单节锂离子电池、24V/28V 工业电源、以至40V汽车输入等宽电源范围获得高达2A的连续输出电流。 LTC3115-1的2.7V至40V输入和输出范围提供了一个稳压输出，而输入可高于、低于或等于调节输出。LTC3115-1 中采用的低噪声降压-升压拓扑实现了降压和升压模式之间的连续无抖动转换，使其非常适合于RF和其他噪声敏感型的应用，这些应用必须在可变的输入电源中维持低噪声恒定输出电压。高达95%的效率延长了电池供电系统的运行时间。用户可在100kHz至2MHz 之间设置LTC3115-1 的开关频率，并可同步至外部时钟。专有的降压-升压PWM 电路确保了低噪声和高效率，同时减小了外部元器件的尺寸。纤巧的外部组件和TSSOP-20E 封装相结合，构成了占板面积紧凑的解决方案。 H级版本可工作在-40℃至最大结温150℃，在该温度范围内可确保正常工作。同样地，MP级版本的工作结温范围在-55℃至150℃，在该温度范围内得到了保证和经过了测试。H级和MP级的电气规范均与工业级一致。器件非常适合需要满足极端环境温度情况的汽车、工业和军事等应用。 性能概要： LTC3115H/MP： 宽VIN 范围：2.7V 至40V 宽VOUT 范围：2.7V 至40V 1A 输出电流（对于VIN 3.6V，VOUT = 5V ）
LTC3441 - 大电流微功率同步降压-升压型 DC-DC 转换器 LTC3441EDE
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LTC3441 2 sn3441 3441fs V IN , V OUT Voltage........................................ –0.3V to 6V SW1, SW2 Voltage DC ...........................................................–0.3V to 6V Pulsed < 100ns ...................................... –0.3V to 7V SHDN/SS, MODE/SYNC Voltage................. –0.3V to 6V Operating Temperature Range (Note 2)..–40°C to 85°C Maximum Junction Temperature (Note 4)........... 125°C Storage Temperature Range................ –65°C to 125°C ORDER PART NUMBER (Note 1) ABSOLUTE AXI U RATI GS W W W U PACKAGE/ORDER I FOR ATIO U U W Consult LTC Marketing for parts specified with wider operating temperature ranges. LTC3441EDE T JMAX = 125°C θJA = 53°C/W 1-LAYER BOARD θJA = 43°C/W 4-LAYER BOARD θJC = 4.3°C/W EXPOSED PAD IS PGND (PIN 13)MUST BE SOLDERED TO PCB DE PART MARKING 3441 121110987 123456 FB V C V IN PV IN V OUT MODE/SYNC SHDN/SS GND PGND SW1SW2PGND TOP VIEW 13 DE12 PACKAGE 12-LEAD (4mm × 3mm) PLASTIC DFN The ● denotes the specifications which apply over the full operating temperature range, otherwise specifications are at T A = 25°C. V IN = V OUT = 3.6V,unless otherwise noted. ELECTRICAL CHARACTERISTICS PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Input Start-Up Voltage ● 2.3 2.4V Output Voltage Adjust Range ● 2.4 5.25V Feedback Voltage ● 1.19 1.22 1.25V Feedback Input Current V FB = 1.22V 150nA Quiescent Current—Burst Mode Operation V C = 0V, MODE/SYNC = 3V (Note 3) 2540μA Quiescent Current—SHDN V OUT = SHDN = 0V, Not Including Switch Leakage 0.11μA Quiescent Current—Active MODE/SYNC = 0V (Note 3)520900μA NMOS Switch Leakage Switches B and C 0.17μA PMOS Switch Leakage Switches A and D 0.110 μA NMOS Switch On Resistance Switches B and C 0.10?PMOS Switch On Resistance Switches A and D 0.11 ?Input Current Limit ● 2 3.2A Max Duty Cycle Boost (% Switch C On)●7088 %Buck (% Switch A In) ●100% Min Duty Cycle ●0 %Frequency Accuracy ●0.851 1.15MHz MODE/SYNC Threshold ● 0.4 1.4V MODE/SYNC Input Current V MODE/SYNC = 5.5V 0.011 μA Error Amp AV OL 90dB Error Amp Source Current 14μA Error Amp Sink Current 300μA SHDN/SS Threshold When IC is Enabled ●0.41 1.4V SHDN/SS Threshold When EA is at Max Boost Duty Cycle 2 2.4V SHDN/SS Input Current V SHDN = 5.5V 0.01 1 μA
升压降压电源电路工作原理
boost升压电路工作原理 boost升压电路是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。 基本电路图见图一： 假定那个开关（三极管或者mos管）已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。 下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路 充电过程 在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。 放电过程 如图，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。 如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。 如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。 一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上). 1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大). 2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十. 3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联....... 4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付. 5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了. 以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证. 开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-