TI推出具有同步MOSFET控制输出
TI_开关电源基础知识
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转换器效率和损耗
“损耗” = 任何从输入吸收而未传送至输出的能量
MOSFET • 开关损耗 • 栅极驱动损耗 • 传导损耗
无源组件 • L：绕组和磁芯损耗 • 阻性损耗 • 电容器 ESR 损耗
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反激式转换器特性
缺点：
• 高输出纹波电流。 • 高输入纹波电流。 • 环路带宽可能受限于右半平面 (RHP) 零点。
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反激式的优点及应用
采用最简单的隔离式拓扑，因而具有最低的成本 使用了数量最少的功率组件：4 个 最为人们所了解、 实现的数量最多而且得到最广泛支持 的拓扑之一
由于上述原因，对于功率范围 <150W 的应用而言 反激式转换器是一种上佳的选择
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将脉冲输出电压转换为稳定的电压
需要某种将在开关接通期间存储能量而在开关切断 时提供此能量的手段 在电子行业中有两种主要储能器件：电容器和电感 器
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实例：简化的降压开关电源
S1 L1 输出 输入 C1
控制器
D1
C2
RL
VO = VIN · DC
输入电容器 (C1) 用于使输入电压平稳 输出电容器 (C2) 负责使输出电压平稳 箝位二极管 (D1) 在开关开路时为电感器提供一条电流通路 电感器 (L1) 用于存储即将传送至负载的能量
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滞环模式控制
FET 的接通和关断基于输出电压的检测
开关式 (Bang-Bang) 控制：输出电压始终恰好高于或低于理想设定点 比较器迟滞用于保持可预测的操作并避免开关“跳动”。
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脉冲跳跃 / 省电模式
在轻负载时，PWM 转换器能自动切换至一种“低功耗”模 式以最大限度地减少电池电流消耗 该模式有时被称为“PFM”– 但实际上是一个间歇式地接通 和关断的固定频率 (PWM) 转换器
TI芯片参数
TLC08x宽带高输出驱动单电源运算放大器系列TLV246x低功耗轨至轨输入/输出运算放大器系列轨至轨，指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。
传统的模拟集成器件，如运放。
A/D.D/A等，其模拟引脚的电压范围一般都达不到电源，以运放为例，电源为+/-15V 的运放，为确保性能(首先是不损坏，其次是不反相，最后是足够的共模抑制比),输入范围一般不要超过+/-10V,常温下也不要超过+/-12V；输出范围，负载RL(10kohm)时一般只有+/-11V,小负载电阻(600ohm)时只能保证+/-10V。
这对器件的应用带来很多不便。
现在rail-to-rail 的单电源模拟器件已形成系列(如MAXIM,AD,TI 等),在许多对性能(精度)要求不高的场合，我们可以考虑全部采用单+5V甚至+2.7V的模拟器件来构成我们的系统，这样模拟电路和数字电路便可以公用一个电源(不过要注意电源去耦)。
而且这类器件大量采用SOT封装，有利于设计出体积功耗都很小的产品The OPA842 provides a level of speed and dynamic range previously unattainable in a monolithicop amp. Using unity-gain stable, voltage-feedback architecture with two internal gain stages, theOPA842 achieves exceptionally low harmonic distortion over a wide frequency range. The "classic" differential input provides all the familiar benefits of precision op amps, such as biascurrent cancellation and very low inverting current noise compared with wideband current differential gain/phase performance, low-voltage noise, and high output current drive make theOPA842 ideal for most high dynamic range applications.OPA842 提供了在单片运算放大器所无法实现速度和动态范围。
TPS54350中文资料及电路设计参考
1，TPS54350中文资料,2，基于TPS54350型DC/DC变换器供电系统设计TPS54350是具有内部MOSFET的高效DC/DC转换器，连续输出电流为3 A时，支持输入电压范围为4.5～20V，可使设计人员直接通过中压总线(而非依赖额外的低电压总线)为DSP、FPGA和微处理器供电。
TPS54350构成的DC/DC转换器效率高达90％以上，非常适用于低功耗的液晶显示屏、*器、液晶电视机、硬盘驱动器、视频图像卡以及9V或12V墙式适配器的负载稳压装置。
TPS54350的输出电压可调低至0.891V（精确度为1%）；PWM 频率固定为250kHz、500kHz或250～700kHz的可调节范围，还具有完善的保护功能。
因此，TPS54350符合系统设计要求。
1 TPS54350引脚功能VIN：电压输入引脚，范围为4.5～20V，必须旁路连接一个低等效串联电阻(ESR)的10μF 陶瓷电容器。
UVLO：欠压闭锁输出。
PWRGD：开漏输出。
该引脚为低电平时，表示输出低于期望的输出电压值。
RT：频率设置引脚。
在RT引脚与模拟地（AGND）之间接一个电阻器来设置转换频率。
将RT引脚与地连接或是悬空，可以来得到一个内部的备选频率。
SYNC：双向I/O同步引脚，当RT引脚悬空或置低时，SYNC为输出；当它与一个下降沿信号连接时，亦可作为一个输入端口来同步系统时钟。
ENA：使能引脚，低于0.5V时，芯片停止工作；悬空时被使能。
COMP：误差放大器输出。
VSENSE：误差放大器转换节点，基准电压值。
AGND：模拟地，内部与感应模拟地电路连接。
与PGND和POWERPAD连接。
PGND：电源地，与AGND和POWERPAD连接。
VBIAS：内部8.0V偏置电压，引脚要接一个0.1μF的陶瓷电容。
PH：相位，与外部LC滤波器连接；BOOT：在BOOT引脚与PH引脚之间连接一个0.1μF的陶瓷电容。
2 电路分析①输出电压可调TPS54350的输出电压是可调的，如图1所示，通过改变电阻R2 的值来得到期望的输出电压值。
IQ是什么以及如何使用
说明书的效率曲线图表明了总电路效率，并包括 IQ 损耗。因此，IQ 损耗不应加 到曲线图中的损耗。
设计考虑 测量 IQ 值或者从说明书获取 IQ 值时，会犯很多的错误。下列五个考虑因素，可 以帮助设计人员避免犯这些错误。 1、IC 的 IQ 无法修改。无法从 IC 外部影响 IQ。IQ 随输入电压和温度而变化，但 IC 内部电路的行为决定这种变化。如果 IC 工作在强制 PWM 模式下，或者给输 出端施加一个负载，则 IQ 不再适用于该电路，而输入电流变为适用。在应用中， 有许多方面可以影响输入电流，但却无法影响 IQ。
如何使用 IQ 了解 IQ，可帮助设计人员比较不同 IC 的低功耗性能。但是，IC 的 IQ 仅为系统输 入电流的组成部分，其受三方面影响：每种 IC 的内部设计（其 IQ），每种 IC 周 围的外部组件，以及总系统配置。由于输入电流是这三项的组合，因此 IQ 损耗 可能是也可能不是某个特定系统的主要损耗，同时可能是也可能不是电池工作时 间的决定因素。
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Tex61220 的无负载运行情况
图 3 无负载运行期间 TPS61220 的开关脉冲
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Texas Instruments, Incorporated
图 4 TPS61220/21/22 说明书无负载输入电流图
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Texas Instruments, Incorporated
IQ。
被误解的 IQ IQ 不是无负载输入电流。如前所述，IQ 只是操作 IC 基本功能所需的“开销”电 流。它不包括功率级的输入电流（实际转至输出端的电流），或者操作栅极驱动 器所需的电流。即使在无负载状态下，器件仍然进行开关操作，以保持输出稳定。 一些损耗始终存在于输出端，例如：用于设置输出电压的分压器所产生的损耗； 进入负载或者通过输出电容的漏电流；上拉电阻器等。由于这些损耗会在输出电 容引起电压衰减，因此 IC 必须频繁地开关，以弥补功率损失。这样，无负载输 入电流测量，便违反了 IC 必须在非开关状态下，以及无电流让 IC 再充电 VOUT 的规定。例如，图 2 显示了 TPS61220 升压转换器的无负载工作情况，其输入电 压为 1.2 V，输出电压为 3.3 V。IC 约 1.75 ms 开关一次，以调节输出电压。该间 隔时间取决于 VIN、VOUT 和外部组件，并影响所拉取平均电流的大小。阶段#1 期间，IC 正在开关—高端 MOSFET 或者同步整流 MOSFET 为开。输入电流由 进入功率级的电流主导，其平均约为 7 mA（电感峰值电流的一半）。
TI DC-DC直流基础知识
是
是
是
高 PSRR（在 20Hz 至 200kHz 频率范围内）
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总结
• • • • 线性稳压器介绍 线性稳压器的类型 LDO 的压降 LDO 选择过程中的考虑因素
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DC-DC 基础知识
1.3 开关稳压器
什么是开关稳压器？
• 开关稳压器是一种采用开关组件输送功率的 DCDC 转换器。 • 它可提供高电源转换效率和设计灵活性
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优缺点
优点 缺点
• • • • •
高效率 优良的热性能 高功率密度 允许宽输入电压范围 Vout 可以低于或高于 Vin
• 开关操作会产生较高的输出纹波和噪 声 • 缓慢的瞬态响应 • 高复杂性（因为涉及更多的外部组件和 设计变量）
• 可利用变压器提供隔离 • 可利用变压器提供多个输出
3
开关稳压器的工作原理是什么？
优点
• 由于稳压是通过将能量转入电感器或从电感器转出 来完成的（而不是通过稳压器来消耗功率），因此：
– – – – 可获得较高的效率 通过稳压器耗散的功率较低，故只需一个较小的散热器即可。 开关电源拓扑允许 VOUT 高于、低于或等于 VIN 高功率/cm2 – 产生电磁干扰 (EMI)
缺点
• 需要将电流接入电感器及从电感器接出，因此会：
Q 1 CF Q 3 Q 4 Co
+
VIN
Q 2
VCF +
Io +
LOA D
Vo 2
Pros and Cons
Advantages Disadvantages
• No inductor is needed, smaller size • Moderate Efficiency, higher than linear regulators • Vout can be higher or lower than Vin • Fewer components needed make the charge pump easier to design and lower cost
同步整流
副邊形成短路回路
P&C SBG Peripherals SBU
STSRX系列內部框架
P&C SBG Peripherals SBU
系统的工作原理
第一个开关周期： 在时钟输入信号的上升沿， 两个加数/减数（UP/DOWN）计数器中的 第一个计数器工作在计数增加状态，开始对内部时钟（CKI）的脉冲进行 计数。在时钟输入信号的下一个上升沿（第一个周期TS结束时），计数器 停止计数。计算到的脉冲数为n2，它代表开关周期的时间长短。这个数据 存放在起来，以便在下一个开关周期使用。 第二个开关周期： 在CK输入的上升沿，第一个计数器工作在减数状态，对内部时钟脉冲 进行减数计数，计算到脉冲数为n2-x2时，停止计数。在此时，OUT2 由高 电平转变为低电平。第二个计数器则计算内部时钟新的脉冲数，将开关周 期TS更新。 OUT2由高平转变为低电平的提前量的数值为x2．TI ，是由时间提前 量Anticipation2 这个输入来确定。在每个周期，计数器的功能，是进行加 数计数还是做减数计数，是相对於前一个周期而互相交换的。
V0=DV2(7)
P&C SBG Peripherals SBU
实质就是两个电感的交错并联。电感L1与L2上的电压和流过电流相 位相差180°，在变压器副边绕组电压非零时，流过L1、L2的电流一增一 减，实现了iL1、iL2的纹波电流互消，从而使总的负载电流（i0=iL1＋ iL2）纹波大大减小。在输出电压纹波要求相同的情况下，这种倍流整流 方式使得L1、L2显著减小，加快了功率级的动态响应。 电感L1、L2电流波形相差180°，其合成电流（i0=iL1＋iL2）纹波峰 峰值与iL1、iL2纹波峰峰值的关系，用电流互消比例K12表示，K12与占 空比D有关，关系式如下：K12=2－（D≤0.5）（8） 其对应的关系如下图所示。从图中可以直观地看出，当D=0.5，即 V2=2V0时，才有完全的纹波互消作用（输出电流实现零纹波），D偏离 0.5越远，纹波互消作用越差。当D=0.25时，纹波互消比例只有67％。 因此，在倍流整流拓扑中，为了利用其纹波互消作用，希望D在0.5附近。
TI芯片资料
器件型号 器件功能TLC08x 宽带高输出驱动单电源运算放大器系列TLV246x 低功耗轨至轨输入家庭/输出运算放大器，带有关断OPA842ID 单位增益稳定，低噪声，电压反馈运算放大器 OPA820ID 宽带，低失真，单位增益稳定，电压反馈运算放大器THS3091D 高电压，低失真，电流反馈运算放大器TPS61087DRCT 650 kHz/1.2兆赫，18.5 V升压型DC DC变换器TPS61062DRCR 恒流LED驱动器，带有数字和PWM亮度控制 UCC38C43P 双极CMOS低功耗电流模式PWM控制器TLC04ID 巴特沃斯四阶低通开关电容滤波器INA270AIDR 电压输出，单向测量电流并联监视器DAC7811IDGS 12位，串行输入，乘法数字到模拟转换器 INA2332AIPWR 低功耗，单电源，仪表放大器 CMOSBQ24025DRCR 单芯片，锂离子电池和锂聚合物充电器，自主的USB 端口和集成电路，交流适配器电源管理TLV1544CDR 低电压10位模拟至数字转换器带串行控制和4 / 8模拟输入TLC08x宽带高输出驱动单电源运算放大器系列TLV246x低功耗轨至轨输入/输出运算放大器系列轨至轨，指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。
传统的模拟集成器件，如运放。
A/D.D/A等，其模拟引脚的电压范围一般都达不到电源，以运放为例，电源为+/-15V 的运放，为确保性能(首先是不损坏，其次是不反相，最后是足够的共模抑制比),输入范围一般不要超过+/-10V,常温下也不要超过+/-12V；输出范围，负载RL(10kohm)时一般只有+/-11V,小负载电阻(600ohm)时只能保证+/-10V。
这对器件的应用带来很多不便。
现在 rail-to-rail 的单电源模拟器件已形成系列(如 MAXIM,AD,TI 等),在许多对性能(精度)要求不高的场合，我们可以考虑全部采用单+5V甚至+2.7V的模拟器件来构成我们的系统，这样模拟电路和数字电路便可以公用一个电源(不过要注意电源去耦)。
TI产品中文版说明书
Load (A)E f f i c i e n c y (%)0.00.51.0 1.52.06065707580859095100D008V INV OUTL1TLV62569AProduct Folder Order Now Technical Documents Tools &SoftwareSupport &CommunityTLV62568A ,TLV62569AZHCSI23B –APRIL 2018–REVISED MARCH 2020采用SOT563封装并具有强制PWM 的TLV6256xA 1A 、2A 降压转换器1特性•强制PWM 模式可减少输出电压纹波•效率高达95%•低R DS(ON)开关：100m Ω/60m Ω•输入电压范围为2.5V 至5.5V •可调输出电压范围为0.6V 至V IN •100%占空比，可实现超低压降• 1.5MHz 典型开关频率•电源正常输出•过流保护•内部软启动•热关断保护•采用SOT563封装•与TLV62568、TLV62569引脚对引脚兼容•借助WEBENCH ®电源设计器创建定制设计方案2应用•通用负载点(POL)电源•STB 和DVR •IP 网络摄像头•无线路由器•固态硬盘(SSD)–企业级3说明TLV62568A 、TLV62569A 器件是经过优化而具有高效率和紧凑型解决方案尺寸的同步降压型直流/直流转换器。
该器件集成了输出电流高达2A 的开关。
在整个负载范围内，该器件将以1.5MHz 开关频率在脉宽调制(PWM)模式下运行。
关断时，流耗减少至2μA 以下。
内部软启动电路可限制启动期间的浪涌电流。
此外，还内置了诸如输出过流保护、热关断保护和电源正常输出等其他特性。
该器件采用SOT563封装。
器件信息(1)器件型号封装封装尺寸（标称值）TLV62568ADRL SOT563(6)1.60mm x 1.60mmTLV62568APDRL TLV62569ADRL TLV62569APDRL(1)如需了解所有可用封装，请参阅产品说明书末尾的可订购产品附录。
tiucc28180满负荷效率高达95%的pfc控制方案
TI UCC28180满负荷效率高达95%的PFC控制方案关键词：电源管理,AC/DV转换器,PFC,UCC28180TI公司的UCC28180是工作在连续导通模式(CCM)的PFC控制器,可得到高的电源效率,低电流失真和极好的电压调整,非常适合于100瓦到几千瓦的AC/DC转换器,开关频率从18kHz到250kHz,支持功率MOSFET和IGBT开关,主要用在服务器和台式电源,白色家电,工业电源和平板电视如PDP,LCD和LED TV．本文介绍了UCC28180主要特性，框图,以及360W评估板UCC28180EVM-573主要特性,电路图,测试连接图,材料厂清单和PCB元件布局图.The UCC28180 is a flexible and easy-to-use, 8-pin, active Power Factor Correction (PFC) controller that operates under Continuous Conduction Mode (CCM) to achieve high Power Factor, low current distortion and excellent voltage regulation of boost pre-regulators in AC - DC front-ends. The controller is suitable for universal AC input systems operating in 100-W to few-kW range with the switching frequency programmable between 18 kHz to 250 kHz, to conveniently support both power MOSFET and IGBT switches. An integrated and 2-A (SRC-SNK) peak gate drive output, clamped internally at V (typical), enables fast turn-on, turn-off and easy management of the external power switch without the need for buffer circuits.Low-distortion wave shaping of the input current using average current mode control is achieved without input line sensing, reducing the external component count. In addition, the controller features reduced current sense thresholds to facilitate the use of small value shunt resistors for reduced power dissipation, especially important in high power systems. To enable low current distortion, the controller also features trimmedinternal current loop regulation circuits for eliminating associated inaccuracies.Simple external networks allow for flexible compensation of the current and voltage control loops. In addition, UCC28180 offers an enhanced dynamic response circuit that is based on the voltage feedback signal to deliver improved response under fast load transients, both for output over-voltage and under-voltage conditions. An unique VCOMP discharge circuit provided in UCC28180 is activated whenever the voltage feedbackthus allowing a chance for the control loop to signal exceeds VOVP_Lstabilize quickly and avoid encountering the over-voltage protection function when PWM shut-off can often cause audible noise. Controlled soft start gradually regulates the input current during start-up and reduces stress on the power switches. Numerous system-level protection features available in the controller include VCC UVLO, peak current limit, soft over-current, output open-loop detection, output over-voltage protection and open-pin detection (VISNS). A trimmed internal reference provides accurate protection thresholds and regulation set-point. The user can control low power standby mode by pulling the VSENSE pin below V. UCC28180主要特性:8-pin Solution (no AC line sensing needed)Wide Range Programmable Switching Frequency (18 kHz to 250 kHz for MOSFET and IGBT based PFC converters)Trimmed Current Loop Circuits for Low iTHDReduced Current Sense Threshold (minimizes power dissipation in shunt)Average Current-Mode ControlSoft Over Current and Cycle-by-Cycle Peak Current Limit Protection Output Over-Voltage Protection with Hysteresis RecoveryAudible Noise Minimization CircuitryOpen Loop DetectionEnhance Dynamic Response During Output Over and Under-Voltage ConditionsMaximum Duty Cycle of 96%(typical)Burst Mode for No Load RegulationVCC UVLO, Low ICC Start-Up (<75 µA)UCC28180应用:Universal AC Input, CCM Boost PFCconverters in 100-W to Few-kW rangeServer and Desktop Power SuppliesWhite Good Appliances (Air Conditioners,Refrigerators)Industrial Power Supplies (DIN Rail)Flat Panel TV (PDP, LCD and LED) TVs图1. UCC28180框图360W评估板UCC28180EVM-573The UCC28180EVM-573 evaluation module (EVM) is a 360-W off-line power factor correction (PFC) boost converter providing a nominal output voltage of 390-V regulated output at A of load current. The PFC converter accommodates an input voltage range of 85 VAC to 265 VAC and uses average current mode control at a fixed programmable switching frequency of 120 kHz. The UCC28180 incorporates a wide range of protection features toensure safe system operation.The UCC28180EVM-573 highlights the many benefits of using the UCC28180 Continuous Current Mode Boost PFC Controller (TI Literature Number SLUSBQ5). The controller operates under average current mode control at a fixed programmable switching frequency of 120 kHz. Simple external current and voltage loop compensation, along with advanced protection features, make this controller ideal for server and desktop power supplies, industrial power supplies, and white goods.This user’s guide provides the schematic, component list, assembly drawing for a single-sided printed circuit board application, and test set up necessary to evaluate the UCC28180 in a typical PFC application.The UCC28180EVM-573 is suited for use in high-power off-line systems that require high-efficiency and advanced fault protection features, applications including, but not limited to:• Server and Desktop Power Supplies• Industrial Power Supplies (DIN Rail)• White Goods– A/C Units– Refrigerators– etc.评估板UCC28180EVM-573主要特性:• AC Input Range 85 VAC to 265 VAC• 360-W, 390-V Output• Average Current Mode PWM Control• No AC Line Sensing Needed• Fixed 120-kHz Oscillator frequency, Programmable With a Single External Resistor• Soft Over Current and Cycle-by-Cycle Peak Current Limiting• VCC Under Voltage Lockout With Low Start-Up Current• Voltage Regulation Open Loop Detection• Output Over-Voltage Protection With Hysteresis Recovery• Enhanced Dynamic Response• Soft-Start图2. 360W评估板UCC28180EVM-573外形图(顶)图3. 360W评估板UCC28180EVM-573外形图(底) 评估板UCC28180EVM-573主要指标:图4.评估板UCC28180EVM-573电路图图5.评估板UCC28180EVM-573测试连接图图6.评估板UCC28180EVM-573 PCB元件布局图(顶层)图7.评估板UCC28180EVM-573 PCB元件布局图(底层) 评估板UCC28180EVM-573 材料清单(BOM):。
TI最新具有初级侧控制的恒压恒流谐振控制芯片
IDRS RDRVLS VDRCL
RDRVSS
DRV 源电流 DRV 低侧驱动电阻 DRV 钳位电压 处于启动状态下的 DRV 下拉 电阻
IDRV=0, 运行状态 IDRV=0, 等待状态 IDRV= 0，VVDD= 18V，启动状态 IDRV= 0，故障状态
VVDD从低 到高
VVDD 从高到低
在无负载条件下测得， TJ= 25°C IVS= -300µA，接地以下的伏特值 VVS=4 V
2
版权 © 2012, Texas Instruments Incorporated
推荐的运行条件
在自然通风条件下的工作温度范围内（除非另有说明）
VDD CVDD RCBC IVS TJ
偏置电源工作 电压 VDD 旁路电容 电缆补偿电阻 VS 引脚 电流 工作 结温
热性能信息
70 2.5
VCBC（最 电缆补偿最大电压
CBC 满负荷时的电压
2.8
大值）
VCVS（最 在 VS 时的补偿
VCBC= 开，在满负荷时 VS 调节电平的变化
-45
小值）
VCVS（最 在 VS 时的最大补偿
VCBC=0V，在满 负荷时 VS 调节电平的变化
275
大值）
电缆补偿 （只适用于 UCC28701/2/3）
ZHCSA07 – JULY 2012
电气特性
在工作自由空气的温度范围内，VDD=25V，RCBC =RNTC= 开，-20°C≤TA≤125°C， TJ= TA 时测得（除非另有说明）
参数
测试条件
最小值 典型值 最大值
偏置电源输入
I运行
电源电流，运行
I等待
2016年全国大学生电子设计竞赛A题论文
2016年全国大学生电子设计竞赛2016年7月28日摘要本设计以TI公司的MSP430G2553单片机作为控制核心，设计制作了一种降压型开关稳压电源。
该电源主电路为同步整流BUCK电路，通过LM5117驱动CSD18532KCS MOS场效应管实现稳压输出，电流检测电路使用TI的高精度检流芯片INA282实现对电路的保护，系统效率可达到89%。
达到了设计要求中的各项指标。
关键词：LM5117 同步整流BUCK电路MSP430G2553 INA282目录一、系统方案 (4)1.1 DC-DC驱动模块的比较与选择 (4)1.2 主控制器的比较与选择 (4)1.3 过流保护方案的比较与选择 (4)1.4 单片机供电模块的比较与选择 (5)二、系统理论分析与计算 (5)2.1 主要器件参数选择及计算 (5)2.1.1 定值电阻RT的计算 (5)2.1.2 输出电感L0的选取 (5)2.1.3 电流检测电阻Rs的选取 (5)2.1.4 输出电容C o的选取 (5)2.1.5 过流保护电路中检流电阻的选取 (6)2.2 提高效率的方法 (6)2.3 降低纹波的方法 (6)2.4 DC-DC变换方法 (6)2.5 稳压控制方法 (7)三、电路与程序设计 (7)3.1主回路与器件的选择 (7)3.1.1电路主回路 (7)3.1.2电路器件选择 (7)3.2 控制电路及程序 (8)3.2.1 控制电路 (8)3.2.2 主程序流程图 (8)3.2.3 部分源程序代码 (8)四、系统测试 (8)4.1 测试方案及条件 (8)4.1.1 测试仪器 (8)4.1.2 测试方法 (8)4.2 测试过程及结果 (8)4.3 测试结果分析 (9)附录1：程序流程图 (10)附录2：部分源代码 (12)VIN一、系统方案本设计采用BUCK 电流斩波电路，单片机控制输出两路PWM 信号经过TI 芯片IR2110驱动高端和低端N 沟道MOSFET ，通过控制PWM 的占空比来控制两个MOSFET 导通和关断的时间进而调节输出电压。
同步整流mosfet
同步整流mosfet同步整流MOSFET是一种常见的功率电子器件，广泛应用于交流电到直流电的转换过程中。
它能够实现高效率的整流，提供稳定的直流输出。
本文将从工作原理、应用场景以及优缺点等方面对同步整流MOSFET进行详细介绍。
一、工作原理同步整流MOSFET是一种基于金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）的电子器件。
在交流电到直流电的转换过程中，传统的整流电路采用二极管进行整流，但二极管存在导通压降和反向恢复时间等问题，导致能量损耗较大。
而同步整流MOSFET通过控制MOSFET的导通与关断来实现整流，能够降低能量损耗，提高整流效率。
同步整流MOSFET的工作原理如下：1. 导通状态：当交流电的输入端为正向电压时，控制电路使MOSFET导通，电流通过MOSFET流向负载，实现整流。
2. 关断状态：当交流电的输入端为反向电压时，控制电路使MOSFET关断，阻止电流流向负载。
二、应用场景同步整流MOSFET主要应用于需要高效率整流的场合，如电源适配器、直流稳压电源、电动汽车充电桩等。
相比传统的二极管整流电路，同步整流MOSFET具有以下优势：1. 高效率：同步整流MOSFET能够减小导通压降和反向恢复时间，降低能量损耗，提高整流效率。
2. 稳定性：MOSFET具有良好的开关特性，能够提供稳定的直流输出。
3. 可控性：通过控制MOSFET的导通与关断，可以实现精确的整流控制。
三、优缺点分析同步整流MOSFET作为一种功率电子器件，具有以下优点：1. 高效率：相比传统的二极管整流电路，同步整流MOSFET能够显著提高整流效率，降低能量损耗。
2. 稳定性好：MOSFET具有良好的开关特性，能够提供稳定的直流输出。
3. 可控性强：通过控制MOSFET的导通与关断，可以实现精确的整流控制。
然而，同步整流MOSFET也存在一些缺点：1. 成本较高：同步整流MOSFET的制造成本相对较高，增加了整体设备的成本。
数字电源设计
智能化数字电源系统的优化设计本文关键字: 数字电源摘要：本文介绍了数字电源系统的主要特点及发展现状，简要分析了组成系统的各类芯片的性能特点及工作原理，重点阐述数字电源系统的电路设计。
为实现数字电源系统的优化设计提供了具体方案。
0 引言目前，开关电源正朝着智能化、数字化的方向发展。
最近刚问世的智能数字电源系统以其优良的特性和完备的监控功能，正引起人们的关注。
数字电源提供了智能化的适应性与灵活性，具备直接监控、处理并适应系统条件的能力，能满足任何复杂的电源要求。
此外，数字电源还可通过远程诊断来确保系统长期工作的可靠性，包括故障管理、过电流保护以及避免停机等。
1 数字电源系统的主要特点及发展现状l.1 数字电源系统的主要特点数字电源系统具有以下特点。
1)它是以数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)为核心，将数字电源驱动器及PWM 控制器作为控制对象而构成的智能化开关电源系统。
传统的由微控制器(μP或μC)控制的开关电源，一般只是控制电源的启动和关断，并非真正意义的数字电源。
2)采用“整合数字电源”(Fusion Digital Power)技术，实现了开关电源中模拟组件与数字组件的优化组合。
例如，功率级所用的模拟组件——MOSFET驱动器，可以很方便地与数字电源控制器相连并实现各种保护及偏置电源管理，而PWM控制器也属于数控模拟芯片。
3)高集成度，实现了电源系统单片集成化(Power system on chip)，将大量的分立式元器件整合到一个芯片或一组芯片中。
4)能充分发挥数字信号处理器及微控制器的优势，使所设计的数字电源达到高技术指标。
例如，其脉宽调制(PWM)分辨力可达150ps(10-12s) 的水平，这是传统开关电源所望尘莫及的。
数字电源还能实现多相位控制、非线性控制、负载均流以及故障预测等功能，为研制绿色节能型开关电源提供了便利条件。
5)便于构成分布式数字电源系统。
1.2 数字电源系统的发展现状随着现代科技事业的发展及开关电源市场的需求，在21世纪初国际上开始研制数字电源系统。
相移式全桥转换器同步整流开关控制驱动方法 说明书
相移式全橋轉換器同步整流開關控制驅動方法Mappus 電源供應器控制產品Steve摘要驅動倍流型同步整流輸出級是一件相當複雜的工作，特別是針對相移式全橋架構而言更是如此。
本文將說明如何利用UC3895的A與B輸出以及UCC37324雙4安培MOSFET驅動器來直接針對倍流型同步整流輸出級進行脈波寬度調變(PWM)控制。
本技巧將說明如何正確地將輸出開關與橋臂主開關同步並提供適當的開關驅動與時序訊號的方法。
內容1. 簡介 22. 同步整流開關切換訊號需求 43. 一個較簡單的方法 54. 應用電路圖75. 結論86. 參考文獻8圖目錄圖1 具倍流功能之相移式全橋轉換器開關時序圖 3 圖2 同步整流器真值表以及驅動邏輯 4 圖3 以AB訊號驅動相移式全橋轉換器同步整流輸出級 5 圖4 使用AB PWM訊號驅動同步整流輸出級之簡化方法 6 圖5 使用AB PWM訊號驅動同步整流輸出級之簡化方法的應用電路圖71 相移式全橋轉換器開關切換波形簡介為了要了解同步整流器的開關切換需求，必須先了解相移式轉換器的開關時序圖。
圖1為一全橋式整流器，其包含了四個一次側MOSFET元件，分別被標示為QA,QB,QC,QD。
當兩個對角的開關元件（如QA與QD，QB與QC）同時導通時，能量會被傳送到變壓器的二次側。
相對的，當兩個上臂開關（QA與QC）或下臂開關（QB與QD）同時導通時，轉換器則處於所謂的飛輪模式中。
在飛輪模式下，變壓器的一次側短路，因此一次側與二次側線圈上都沒有電壓。
此外，雖然由時序圖上看不出來，不過當QA,QB,QC,QD開關導通或截止時，開關控制訊號都必須加上一小段延遲時間以使電路產生諧振。
若忽略延遲時間的話，相移式全橋轉換器的開關切換狀態可分為下列四種模式。
t0->t1：QA與QD導通，變壓器的二次側出現打點端為正的電壓。
在此情形下，Q2必須導通、Q1必須截止，L1與L2形成兩個電流路徑。
變壓器二次側的電流等於流經L1的電流，此一電流為輸出電流的一半。
TI开关电源基础知识
因为这是一个可以不停地思考、不停地接触新知识、不停地读书、不停地将 灵感转化为现实的工作；同时，把自己编辑过程中的点滴努力都体现在文章中， 留下一个个实实在在的印记。 而今天我有幸将这些我所了解的知识变成一本小小 的电子书，这一份强烈的欣喜感油然而生。
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日 益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入 80 年代计算机电源全面实现了 开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入 90 年代开关电源相继进入各种 电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等 都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
（2）线性稳压器
1.2 什么是开关稳压器？
开关稳压器，英文(regulatior)，有人叫它调节器、稳压源。实现稳压，就是需要控制系 统(负反馈)，从自动控制理论中我们知道，当电压上升的时候通过负反馈把它降低，当电压 下降的时候就把它升上去， 这样形成了一个控制的环路。 如图中的方框图是 PWM(脉宽控制 方式)，当然还有其他如： PFM(频率控制方式)、移相控制方式等。
1.3 脉宽调试方式(PWM)
1.3.1 周期性的改变开关的导通与关断时间的简单方法
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占空比：开通的时间 Ton 与开关周期 T 的比值，ton(开通时间) + toff(关断时间) = T(开 关周期)，占空比 D=ton / T。但是，我们不能采用一个脉冲输出！需要一种实现能量流动平 稳化的方法。通过很多的脉冲，高频地切换，将在开关接通期间存储能量而在开关切断时提 供此能量的手段，从而实现平稳的电压。 1.3.2 在电子行业中有两种主要储能器件
TI芯片资料
目录电源类（1-10）8.CSD19535 (18)9.INA210 (19)10.INA282 (21)1.TPS28225 (2)7.TPS4021 (16)3.TPS54340 (5)4.TPS56528 (9)5.TPS7A1601 (12)6.TPS7A4001 (14)2.UCC27211 (4)高速放大器（11-17）15.LMH6552 (31)12.LMH6703 (25)17.OPA2356 (34)13.OPA2695 (27)16.OPA842 (32)11.THS3201 (23)14.VCA821 (29)精密ADC/DAC （18-21）18.ADS1118 (36)19.DAC7811 (38)20.DAC8571 (41)21.REF3330 (43)精密放大器（22-27）22.INA333 (45)23.INA826 (46)24.OPA192 (48)25.OPA2320 (50)26.OPA2330 (52)27.OPA2376 (53)音频功放（28）28.TPA3112 (55)其他（29-33）30.SN74AUP1G07 (58)29.TLV3501 (57)33.TS12A4515 (62)31.TS5A3159 (61)32.TS5A3166 (62)零一．TPS282258引脚高频4A吸入电流同步MOSFET驱动器描述The TPS28225 and TPS28226 are high-speed drivers for N-channel complimentary driven power MOSFETs with adaptive dead-time control. These drivers are optimized for use in variety of high-current one and multi-phase dc-to-dc converters. The TPS28225/6 is a solution that provides highly efficient, small size low EMI emmissions.The performance is achieved by up to 8.8-V gate drive voltage, 14-ns adaptive dead-time control, 14-ns propagation delays and high-current 2-A source and 4-A sink drive capability. The 0.4-impedance for the lower gate driver holds the gate of power MOSFET below its threshold and ensures no shoot-through current at high dV/dt phase node transitions. The bootstrap capacitor charged by an internal diode allows use of N-channel MOSFETs in half-bridge configuration.The TPS28225/6 features a 3-state PWM input compatible with all multi-phase controllers employing 3-state output feature. As long as the input stays within 3-state window for the 250-ns hold-off time, the driver switches both outputs low. This shutdown mode prevents a load from the reversed- output-voltage.The other features include under voltage lockout, thermal shutdown and two-way enable/power good signal. Systems without 3-state featured controllers can use enable/power good input/output to hold both outputs low during shutting down.The TPS28225/6 is offered in an economical SOIC-8 and thermally enhanced low-size Dual Flat No-Lead (DFN-8) packages. The driver is specified in the extended temperature range of –40°C to 125°C with the absolute maximum junction temperature 150°C. The TPS28226 operates in the same manner as the TPS28225/6 other than the input under voltage lock out. Unless otherwise stated all references to the TPS28225 apply to the TPS28226 also.特性Drives Two N-Channel MOSFETs with 14-ns Adaptive Dead TimeWide Gate Drive Voltage: 4.5 V Up to 8.8 V With Best Efficiency at 7 V to 8 V Wide Power System Train Input Voltage: 3 V Up to 27 VWide Input PWM Signals: 2.0 V up to 13.2-V AmplitudeCapable Drive MOSFETs with ≥40-A Current per PhaseHigh Frequency Operation: 14-ns Propagation Delay and10-ns Rise/Fall Time Allow FSW - 2 MHzCapable Propagate <30-ns Input PWM PulsesLow-Side Driver Sink On-Resistance (0.4 ) Prevents dV/dT Related Shoot-Through Current 3-State PWM Input for Power Stage Shutdown Space Saving Enable (input) and Power Good (output) Signals on Same Pin Thermal Shutdown UVLO Protection Internal Bootstrap Diode Economical SOIC-8 and Thermally Enhanced 3-mm x 3-mm DFN-8 Packages High Performance Replacement for Popular 3-State Input Drivers APPLICATIONS Multi-Phase DC-to-DC Converters with Analog or Digital Control Desktop and Server VRMs and EVRDs Portable/Notebook Regulators Synchronous Rectification for Isolated Power Supplies参数零二.UCC27211120V 升压4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器 描述UCC27210 和 UCC27211 驱动器基于常见的 UCC27200 和 UCC27201 MOSFET 驱动器，但是对性能进行了几项重大改进。
全桥拓扑同步整流和有源钳位的电路设计
全桥拓扑同步整流和有源钳位的电路设计陈红;秦会斌;方良驹【摘要】研究了提高数字全桥拓扑效率的方法,通过在副边采用同步整流和有源钳位的方法,有效提高了电源效率.同步整流降低了输出电压损耗,特别适用于低电压大电流的输出场合.同时使用有源钳位技术,吸收谐振尖峰,利用谐振能量,提高效率,特别适用于高电压大功率场合.【期刊名称】《测控技术》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】4页(P76-79)【关键词】数字电源;同步整流;有源钳位;高效率【作者】陈红;秦会斌;方良驹【作者单位】杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所,浙江杭州310018;杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所,浙江杭州310018;杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TN86数字电源具有高效方便、灵活性好的优势，随着数字电源芯片的价格降低，数字电源将以其优越性逐渐取代模拟电源。
其中UCD3138是TI推出的专用于开关电源控制的DSP芯片。
本文设计的数字电源以UCD3138为主控芯片，实现对全桥的移相软开关控制，同时控制次级的全桥整流和有源钳位。
全桥拓扑作为大功率电源的首选拓扑，在工程中应用得特别广泛，具有电压电流应力小的特点。
对于全桥的移相软开关技术，很多文献[1-3]对此做过阐述,本文主要研究全桥的副边部分，包括同步整流和有源钳位电路，侧重于提高全桥效率的设计。
传统的整流采用二极管搭建整流桥或全波整流，二极管有导通压降，在低压大功率的场合下带来的功率损耗是不可接受的。
而同步整流用MOSFET取代二极管，具有很低的导通阻抗，极大地提高了全桥效率。
另外，全桥拓扑存在副边整流管电压振荡和电压尖峰的问题，降低了效率，提高了整流管应力，带来电磁干扰等方面的问题。
针对这一问题，研究者提出了很多改进电路，本文分析了各种方法的利弊，采用有源钳位方式，充分利用谐振能量。
最终搭建一台1 kW的数字控制全桥样机，采用移相软开关，同步整流，有源钳位电路进行试验，取得预期效果，实现97%的全桥效率。
mosfet同步整流第三象限
mosfet同步整流第三象限
MOSFET同步整流在第三象限的工作原理可以从多个角度来进行
解释。
首先，让我们先了解一下MOSFET同步整流和第三象限的概念。
MOSFET同步整流是一种电路设计，用于将交流电转换为直流电。
它通常用于功率转换电路中，例如开关电源和变换器。
而第三象限
则是指在坐标系中的第三象限区域，通常指电压和电流都是负值的
情况。
在MOSFET同步整流中，第三象限的工作原理可以这样解释，当
输入电压为负值时，MOSFET会被驱动以导通，这样电流就可以流向
负载，同时实现整流作用。
在这种情况下，MOSFET的工作状态和导
通时间需要精确控制，以确保输出电压的稳定性和效率。
另一方面，从电路拓扑结构的角度来看，MOSFET同步整流在第
三象限的工作原理涉及到电路中的电感、二极管和MOSFET等元件之
间的相互作用。
在第三象限，电路需要能够有效地处理负向电压和
电流，确保能够实现高效的能量转换和稳定的输出。
此外，从控制策略的角度来看，MOSFET同步整流在第三象限的
工作原理也需要考虑到控制算法和参数调节等方面。
例如，可以采用恒定频率控制或者电流模式控制等策略，来实现对MOSFET导通时间和电流的精确控制，从而在第三象限实现高效的整流操作。
总的来说，MOSFET同步整流在第三象限的工作原理涉及到电路设计、拓扑结构、控制策略等多个方面的因素，需要综合考虑电路性能和稳定性的要求，以实现高效的电能转换和稳定的输出。
ti的buck同步控制器原理
ti的buck同步控制器原理我们来了解一下Buck同步控制器的基本原理。
Buck同步控制器是一种开关电源控制器，通过开关管（MOSFET）的开关动作来调整输入电压和输出电压之间的电能转换。
其核心原理是通过控制开关管的开关频率和占空比，实现对输出电压的精确调节。
Buck同步控制器的工作过程可以简单分为两个阶段：导通状态和关断状态。
在导通状态下，开关管处于导通状态，输入电能通过电感储存到输出电容中，同时输出电压保持稳定。
在关断状态下，开关管关闭，电感将储存的能量释放到负载上，维持输出电压的稳定。
为了实现对输出电压的精确控制，Buck同步控制器中通常包含一个反馈回路。
这个回路通过采样输出电压，并与参考电压进行比较，产生一个误差信号。
控制器将根据这个误差信号来调整开关管的开关频率和占空比，以使输出电压达到设定值。
Buck同步控制器中的关键组件包括参考电压源、误差放大器、PWM 比较器、电流采样电阻、电感、开关管和输出电容等。
参考电压源提供一个稳定的参考电压，误差放大器将误差信号放大，PWM比较器根据误差信号产生PWM信号，控制开关管的开关动作。
电流采样电阻用于采样输出电流，以实现过载保护功能。
电感和输出电容则用于储存和平滑输出电能。
Buck同步控制器具有许多优点。
首先，它能够实现高效的电能转换，因为开关管的开关动作可以减少能量损耗。
其次，Buck同步控制器具有快速的响应速度和良好的稳定性，能够在短时间内调整输出电压。
此外，Buck同步控制器基于开关原理，可以实现高频率的开关动作，从而减小电感和电容的尺寸，使整个控制器更加紧凑。
Buck同步控制器在许多领域都有广泛的应用。
例如，它常用于电子设备中的DC-DC转换器、电动车辆中的电池管理系统、太阳能和风能发电系统中的能量转换等。
通过合理设计和优化参数，Buck同步控制器能够满足不同应用场景对电能转换和稳定性的要求，提供高效、稳定的电源输出。
总结起来，Buck同步控制器是一种常见的开关电源控制器，通过控制开关管的开关频率和占空比，实现对输出电压的精确调节。
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TI推出具有同步MOSFET控制输出
TI推出具有同步MOSFET控制输出的全新环保型相移全桥控制器
日前，德州仪器(TI) 宣布推出一款具备同步MOSFET 控制输出与轻负载电源管理功能的相移全桥PWM 控制器UCC28950。
该解决方案从轻负载到满负载的效率均高达90% 以上，从而使其能够满足超过90 种Climate Savers 效率标准的要求。
该器件采用10:1 的宽范围自适应零电压开关(ZVS) 控制方案。
零电压开关的工作范围越大，就越有助于降低较大功率输出范围的功耗。
如欲了解产品详情，敬请访问：TI/ucc28950-pr。
此外，UCC28950 还精心优化了输出同步整流器的自适应控制，如可优化轻负载效率的开关控制。
UCC28950 适用于包括高功率高密度电源、服务器与电信电源、工业电源系统、太阳能逆变器、电动车辆以及DC 电机驱动等应用领域。
UCC28950 的主要特性及优势。