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升降压电源设计的种类

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发表于 2019-7-8 07:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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升降压电源设计的种类
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5 M5 Q$ k4 m; P随着电子科技的不断发展,越来越多的电子设备进入我们的生活,要想让这些电子设备为我们服务,就离不开电源的驱动。所以设计一个稳定可靠,抗扰能力较高的电源至关重要。我们在实际应用场合中,经常会出现系统中各个模块供电不统一,或者供电电源的电压时常变化的(比如汽车中的电池电压受温度及发动机影响变化),此时需要一个稳压电源将电压固定在某个输出电压,所以需要一个升降压电路来适应输入电压的上升与跌落。
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在实际应用中,比如我们用的越来越多的单节锂电池供电设备。锂电池充满电时的终止充电电压一般是4.2V,电池的终止放电电压为2.75V~3.0V。低于2.5V继续放电称为过放,过放对电池会有损害。所以锂电池供电电路一般设计为3.0V~4.2V输入,输出3.3V供给mcu。此设计就需要用到升降压电路,还有很多应用也有类似需求,我们现在就来扒一扒升降电压源的设计方案。, d: t' l4 X+ I2 e" A( y
2 ?2 i  _) }! X0 N( q$ \& D

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一、集成芯片升降压应用(共地应用)
, e; V2 a5 Q# t- f: @8 \# ]4 s& w# [3 W& ~  i

: J* |5 ?+ E) Q. u5 k0 Z# P图1 专用升降压芯片应用
+ k! z* r. p' H1 M4 j- L! |9 [, ?  O
图1为MPS集成功率管的MP2155GQ升降压方案,内部自动切换升降压模式。输入电压为2V-5.5V,输出3.3V/2A。此应用非常适合单节锂电池供电设备,外围器件极少,只需要外加一个电感即可实现升降压功能。尤其适合小体积应用。
$ n( e1 Z; t5 H
! v; B4 L2 t2 I" B. u5 B. Y二、Buck-Boost拓扑应用(非共地应用)
$ L2 {5 k( w" ~1 DBuck-Boost电路从命名就知道可以实现升降压功能,目前MPS的DC-DC电源芯片都支持Buck-Boost的设计结构,可以根据不同输出电流选择合适型号。: Y8 h1 ?8 f- f: F- e# Z( k

0 Q8 g; B% f0 }& W7 p: o# Y1 Z  Q( s/ C
图2 Buck-Boost拓扑原理
2 k' S* w& |. t! ?, F. y* G4 n( ^6 O: ^
图3是采用MP2359DT设计的-15V电源电路,当然也可以实现升降压功能,MP2359DT是采用SOT23-6的封装,整个电路占用PCB面积较小。
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4 [  R, s# s7 u" x图3 MP2359升降压电路
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三、电源模块升降压应用, A3 l8 B  @$ T- L
上述应用都是非隔离应用,我们还有一种大功率隔离应用。此方案主要考虑在主控板上面的供电应用。例如:输入9-36V输出,输出12V/2.5A的应用,此时可以选用隔离电源模块实现。具体型号:E2412UHBD-30W
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图4 隔离电源模块
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上述三种升降压方案涵盖了大部分的应用,根据实际产品的供电需求来设计完善供电电路。  G6 ?# ~) P0 c* V: z
. `3 Q& \4 Z4 H& e4 {( f
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