|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
: w6 a4 U I$ o' h, Y. YĆuk拓扑非常适合用于从正电源电压生成负输出电压。许多系统都需要负电源电压,以便读取某些传感器发出的信号。因此,可能需要为信号链提供(例如)+5 V和–5 V,或者甚至+15 V和–15 V电压。负电源电压也用于安全切换某些开关元件,例如碳化硅(SiC)。8 B6 H" y, z7 x& K# m
Ćuk拓扑也称为2L反相拓扑,因为其电源路径中需要使用两个电感。图1为Ćuk拓扑的电路图。
/ x# q* `7 o, r, E. I% z
# i$ Q/ O; S9 n8 B- k- h% s( e* g+ o, k- Y
图1.用于生成负电源电压的Ćuk拓扑原理图。
% U9 j: G. g" o. V6 Z
+ G6 m' J' Y4 l3 X W/ l在选择合适的开关稳压器IC时,需要确保其中包含负电源电压反馈引脚,这非常重要。ADI公司拥有大量带有集成开关的单片开关稳压器IC,以及带有外部开关晶体管的控制器IC,均适合此类应用。7 ?) H0 c* ?/ Y# ~3 k% h
最重要的是,所需的两个电感分别代表成本和空间因素。但是,这两个组件也导致输入端和输出端的电源路径中产生电感。这可以防止在输入端和输出端产生快速开关电流。因此,Ćuk拓扑通常被视为特定的低噪声拓扑。当然,和其他开关稳压器一样,Ćuk拓扑也提供开关电流。在图1中,它们表现为热回路(蓝色)。热回路指的是一组具有快速di/dt瞬变的轨迹。为了最大限度降低开关电流产生的干扰,以及伴随的寄生电容,此回路占用的空间面积必须尽可能达到最小。! X) |0 _* C) g1 A |9 X4 P
因此,在适合Ćuk拓扑的优化板布局中,续流二极管D、耦合电容C和开关S1必须彼此非常靠近。利用对应的IC引脚排列,例如LT8330,即可紧凑排列这些线路。图2所示为在实际的板布局中,开关电流(热回路)的电源路径所在的区域。
0 }- { B- A$ z关键回路由外部二极管D、耦合电容C,以及LT8330开关稳压器IC中的GND和SW引脚之间的内部连接构成。热回路应尽量短小和紧凑。+ |1 Q3 d% h1 w! F
/ c0 n, n# |! q- G9 T图2.针对Ćuk拓扑优化的板布局。! w8 I8 _2 Q: `
7 g' h/ B Q9 T X$ c图3所示为包含LT8330的电路示例,它在Ćuk拓扑中可以当做稳压器。一个重要的特性就是FBX引脚,这是一种特殊的FB引脚,可以处理负电源电压(根据Ćuk拓扑的要求)和正电源电压。如果LT8330用于升压或SEPIC拓扑中,则需要具备正反馈引脚极性。
+ N6 w; h, u; g
+ a( _9 m" ~3 j$ p8 M! b
图3.采用LT8330的Ćuk稳压器电路示例。
! D1 i+ W# i5 h+ D$ S# y, v Y5 G( d3 ?$ t4 _
稳压器输入端和输出端的电感会影响稳压器产生的传导发射量。如果采用包含非常紧凑的热回路的优化板布局,则可以实现极低噪声的解决方案。这些特性使得Ćuk稳压器非常适合用于产生低噪声和负电源电压。 |
|