BUCK转换器的MOSFET选择

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mosfet管的选型

mosfet管的选型

mosfet管的选型功率是选择MOSFET管的一个重要考虑因素。

功率是指MOSFET管能够承受的最大功率。

根据具体应用需求,我们需要选择功率适合的MOSFET管。

如果功率过小,可能无法满足电路需求;如果功率过大,可能会浪费资源或导致其他问题。

电压是选择MOSFET管的另一个重要因素。

电压是指MOSFET管能够承受的最大电压。

在选择MOSFET管时,我们需要确保其能够正常工作在所需的电压范围内。

如果电压过高,可能会导致MOSFET管损坏;如果电压过低,可能无法正常工作。

电流也是选择MOSFET管的一个关键参数。

电流是指MOSFET管能够承受的最大电流。

在选择MOSFET管时,我们需要根据所需的电流大小来选择合适的管子。

如果电流过大,可能会导致MOSFET管过载而损坏;如果电流过小,可能无法满足电路的需求。

开关速度也是选择MOSFET管的一个重要考虑因素。

开关速度是指MOSFET管的开关速度,即MOSFET管从开启到关闭或从关闭到开启的时间。

在某些应用中,快速的开关速度是必需的。

因此,在选择MOSFET管时,我们需要根据具体应用需求来选择开关速度适合的管子。

除了上述关键参数外,还有一些其他因素也需要考虑。

例如,温度特性、封装类型、价格等。

温度特性是指MOSFET管在不同温度下的性能表现。

封装类型是指MOSFET管的封装形式,如TO-220、SOT-23等。

价格是指MOSFET管的价格,我们需要根据预算来选择合适的管子。

在选择MOSFET管时,我们可以参考供应商提供的参数表和规格书。

这些文档通常提供了详细的参数信息,帮助我们选取适合的MOSFET 管。

此外,我们还可以咨询专业工程师或在相关技术论坛上寻求帮助。

选择合适的MOSFET管是确保电路正常工作的重要一步。

通过考虑功率、电压、电流、开关速度等关键参数,以及其他因素如温度特性、封装类型、价格等,我们可以选择到适合的MOSFET管,从而提高电路性能和可靠性。

buck电路 采样电阻

buck电路 采样电阻

buck电路采样电阻
Buck电路是一种降压型的DC-DC转换器,常用于将高电压转换
为较低的电压。

在Buck电路中,采样电阻通常用于电流反馈回路中,用于监测电路中的电流。

采样电阻的主要作用是将电路中的电流转
换为电压信号,以便控制电路中的开关元件,如MOSFET。

采样电阻
的数值通常与电流传感器的灵敏度和电压输出的比例相关。

从电路工作原理的角度来看,采样电阻的数值会影响电路的稳
定性和性能。

如果采样电阻的数值选择不当,可能会导致电路中的
电流控制不准确,进而影响整个电路的工作效果。

因此,在选择采
样电阻时,需要考虑电路中的电流范围、传感器的特性以及控制电
路的要求,以确保采样电阻的选取是合适的。

此外,从电路设计的角度来看,采样电阻的参数还会影响到电
路的功率损耗和效率。

采样电阻的阻值越小,产生的电压信号就越小,这可能会增加电路中的噪声和误差。

因此,在设计Buck电路时,需要权衡采样电阻的阻值和功耗之间的关系,以达到最佳的性能和
效率。

总的来说,采样电阻在Buck电路中扮演着重要的角色,它不仅
影响着电路的稳定性和性能,还直接关系到电路的功耗和效率。

因此,在设计和选择采样电阻时,需要综合考虑电路的工作原理、性能要求以及功耗等因素,以确保电路能够正常稳定地工作并具有较高的效率。

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形摘要:1.Buck 电路概述2.上下桥MOS 波形简介3.Buck 电路中上下桥MOS 波形的作用4.Buck 电路上下桥MOS 波形的分析5.结论正文:1.Buck 电路概述Buck 电路,又称降压电路,是一种DC-DC 变换器,主要用于将高电压转换为较低电压的电源系统。

其核心部分是开关管和电感,通过开关管的控制,使得电感上的电流呈锯齿波形,进而实现输出电压的调节。

2.上下桥MOS 波形简介在Buck 电路中,上下桥MOS 波形(MOSFET)是一种场效应晶体管,具有良好的开关特性。

在电路中,上下桥MOSFET 分别位于输入端和输出端,起到开关作用,控制电流的流动。

它们在电路中的工作状态分为开和关两种,其工作波形呈矩形波。

3.Buck 电路中上下桥MOS 波形的作用在Buck 电路中,上下桥MOS 波形起到关键作用,它们共同协作,使电感上的电流呈锯齿波形。

具体来说,上桥MOSFET 负责控制电感电流的正半周期,下桥MOSFET 负责控制电感电流的负半周期。

通过它们的配合,实现了高效率的电压转换。

4.Buck 电路上下桥MOS 波形的分析分析Buck 电路中上下桥MOS 波形,需要结合电路的工作原理来进行。

在电路工作过程中,上桥MOSFET 和下桥MOSFET 会根据控制信号进行开关操作,从而改变电感上的电流。

当上桥MOSFET 导通时,下桥MOSFET 截止,此时电感上的电流逐渐增大;当上桥MOSFET 截止时,下桥MOSFET 导通,电感上的电流开始减小。

这样,在电感上就形成了一个锯齿波形的电流。

5.结论综上所述,Buck 电路中的上下桥MOS 波形在电路中起到关键作用,它们共同协作,使电感上的电流呈锯齿波形,实现了高效率的电压转换。

buck电路计算过程

buck电路计算过程

buck电路计算过程
Buck电路是一种常见的降压转换器,用于将高电压转换为低电压。

它由一个开关元件(通常是MOSFET)、一个电感和一个输出电容组成。

以下是计算Buck电路的一般步骤:
1. 确定输出电压(Vout)和输出电流(Iout)的要求。

2. 选择开关元件(MOSFET)和电感的额定电流(Isw)和电容的额定电流(Ic)。

3. 根据输出电压和输出电流的要求,计算开关元件的导通时间(Ton)和关断时间(Toff)。

4. 根据开关元件的导通时间和关断时间,计算开关频率(fsw)。

5. 根据输出电压和输出电流的要求,计算电感的最小值(Lmin)和电容的最小值(Cmin)
6. 选择合适的电感和电容,使其满足最小值要求,并且具有足够的容量来处理电流和功率。

7. 根据选择的电感和电容,计算开关元件的最大电流(Imax)和功率损耗。

8. 根据开关元件的最大电流和功率损耗,选择合适的开关元件。

9. 根据选择的开关元件和电感,计算开关元件的导通电流(Isw)和关断电流(Idc)
10. 根据开关元件的导通电流和关断电流,计算开关元件的导通电压降(Vds_on)和关断电压降(Vds_off)。

11. 根据选择的开关元件和电容,计算电容的最大电流(Ic_max)和功率损耗。

12. 根据电容的最大电流和功率损耗,选择合适的电容。

以上是计算Buck电路的一般步骤,具体的计算过程可能会根据具体的设计要求和电路参数有所不同。

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形摘要:1.Buck 电路简介2.上下桥MOSFET 波形概述3.Buck 电路中上下桥MOSFET 波形分析4.结论正文:1.Buck 电路简介Buck 电路,又称降压电路,是一种基于开关管工作的DC-DC 变换器。

它通过开关管的导通与截止,使电感上的电流呈锯齿波形,从而实现输出电压的降低。

Buck 电路具有效率高、体积小、输出电压可调等优点,广泛应用于各种电子设备中。

2.上下桥MOSFET 波形概述在Buck 电路中,为了提高效率和减小开关损耗,通常采用上下桥MOSFET 结构。

上桥MOSFET 负责控制电感上的电流,下桥MOSFET 负责将电感上的电流释放至负载。

上下桥MOSFET 的波形分别为:上桥MOSFET 波形为锯齿波形,下桥MOSFET 波形为矩形波形。

3.Buck 电路中上下桥MOSFET 波形分析在Buck 电路工作过程中,上下桥MOSFET 的波形会受到电路参数和控制策略的影响。

以下对上下桥MOSFET 波形进行详细分析:(1) 上桥MOSFET 波形:上桥MOSFET 的波形主要取决于开关频率和电感大小。

当开关频率较低时,锯齿波形的上升沿和下降沿比较缓和;而当开关频率较高时,锯齿波形的上升沿和下降沿会变得陡峭。

此外,电感大小也会影响上桥MOSFET 波形,电感越大,锯齿波形的变化速率越慢。

(2) 下桥MOSFET 波形:下桥MOSFET 的波形主要受电感电流和负载电流的影响。

在开关过程中,下桥MOSFET 的波形为矩形波形,其占空比决定了输出电压的大小。

当占空比较大时,输出电压较高;占空比较小时,输出电压较低。

4.结论Buck 电路中上下桥MOSFET 的波形受开关频率、电感大小、占空比等参数影响。

合理的选择这些参数,可以优化电路性能,提高系统效率。

如何设计BUCK电路的最佳驱动

如何设计BUCK电路的最佳驱动

如何设计BUCK电路的最佳驱动设计BUCK电路的最佳驱动方法需要考虑多个方面,包括输入电压范围、输出电流要求、效率要求、输出电压波动等因素。

下面以一个典型的BUCK电路为例,详细介绍如何设计最佳驱动。

首先,设计BUCK电路的最佳驱动需要确定输入电压范围。

这个范围决定了开关MOSFET的选择以及驱动电路的设计。

一般来说,BUCK电路通常工作在较高的输入电压范围(如12V到36V),因此需要选择能够承受较高电压的MOSFET。

其次,需要确定输出电流要求。

输出电流大小决定了MOSFET的选择以及驱动电路的设计。

通常情况下,BUCK电路的输出电流范围会比较大,因此需要选择带有较低导通电阻的MOSFET,以减小功耗和提高效率。

接下来,需要确定效率要求。

效率是衡量驱动电路性能的重要指标之一、为了提高效率,可以采用一些技术手段,如增加开关频率、添加电感、优化布局等。

此外,还可以选择效率更高的驱动芯片,提高整体的转换效率。

另外,需要考虑输出电压波动。

输出电压波动通常通过负反馈控制实现。

一个典型的控制方法是采用PID控制器,根据输出电压和参考电压之间的差值做出调整。

同时,可以使用电容器来滤波,减小输出电压的波动。

在选择驱动电路时,可以考虑使用专用的BUCK驱动芯片,这些芯片集成了开关MOSFET驱动、电流限制、软启动等功能,减少了外部器件的数量和尺寸。

最后,设计BUCK电路的最佳驱动还需要考虑一些额外的因素,如EMI(电磁干扰)和温度的控制。

为了减小EMI,可以使用滤波器、屏蔽等方法,将电磁辐射控制在允许范围内。

同时,为了保证电路的稳定性,还需要考虑散热问题,选择合适的散热器和温度传感器。

总结起来,设计BUCK电路的最佳驱动需要综合考虑输入电压范围、输出电流要求、效率要求、输出电压波动等因素。

通过选择合适的开关MOSFET、驱动芯片,优化布局和控制策略,可以最大程度地提高BUCK电路的性能和效率。

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形

今天,我想和你共享关于buck电路上下桥mos波形的一些知识和理解。

1. 你可能听说过buck电路,它是一种常见的降压型DC-DC转换器,用于将高电压降低到更低的电压水平。

而在buck电路中,上下桥MOSFET是起着至关重要作用的元件。

接下来,我将从深度和广度两方面,一步步地为你解释这些内容。

2. 让我们来理解buck电路中上下桥mos的基本工作原理。

在buck 电路中,当上桥mos打开导通时,电源提供电压给电感,同时负载也得到电压;当上桥mos关闭断开时,电感中的电能将通过二极管传递给负载,实现电压降低。

而下桥mos则负责是否允许电感中的电能全部传递给负载,或者部分传递给负载。

3. 进一步分析buck电路上下桥mos的波形,在上桥mos导通时,电感电流从负载到电源方向,下桥mos关断,电感电流经过二极管充电回路回路,形成连续导通模式;当上桥mos关断时,电感电流由二极管充电回路经过负载,形成间歇导通模式。

4. 对于buck电路上下桥mos的波形理解,我个人认为,对于波形的形状和变化规律的深入理解是非常重要的,它直接影响着buck电路的工作性能和效率。

我们需要重点关注上桥mos和下桥mos的开启和关闭时刻,以及电流和电压的变化规律。

总结和回顾:通过本文的共享,我深入理解了buck电路上下桥mos的工作原理和波形特点,特别是对于波形的形状和变化规律有了更加深入的理解。

我相信,通过不断地学习和探索,能够更好地运用这些知识,提高自己的专业能力,并为实际工作中的问题解决提供更多的思路和方法。

在文章中多次提及我指定的主题文字,我觉得这是非常有意义的。

因为通过不断地提及主题文字,可以更好地帮助读者加深对主题的理解和记忆,也能够更好地帮助读者串联起文章中的信息,形成一个完整的知识体系。

而对于我个人关于buck电路上下桥mos的理解,我认为,这是一个非常有意义的话题,并且对于电力电子领域的从业者来说,更加深入地理解这些内容,能够帮助我们更好地应对实际工作中的问题,提高工作效率和质量。

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现

BUCK型DCDC开关电源芯片的设计与实现一、Buck型DC-DC开关电源的原理Buck型DC-DC开关电源采用PWM(脉宽调制)技术实现降压功率转换。

其基本原理是通过开关管(MOSFET)的开关控制,使电源源电压经过电感产生瞬间高压脉冲,然后经过二极管和电容进行滤波,从而得到较低的输出电压。

1.选取合适的芯片2.电路设计在电路设计中,需要考虑以下关键元件:(1)开关管(MOSFET):选择合适的MOSFET型号,使其能够承受输入电压和输出电流,并具有低导通压降和低开关损耗。

(2)电感:选择合适的电感器件,使其具有足够的电感值,以满足电路的输出电流要求,同时要考虑其饱和电流和电流纹波等参数。

(3)二极管:选用具有较高效率和低电压降的二极管,以减小功率损耗。

(4)滤波电容:选择适当的电容容值和工作电压,以保证输出电压的稳定性和滤波效果。

3.控制电路设计(1)比较器:用于比较输出电压反馈和参考电压,生成PWM信号。

(2)误差放大器:通过调节反馈电压和参考电压之间的差值,实现输出电压的稳定控制。

(3)反馈电路:将输出电压反馈给误差放大器,使其可以实时调节PWM信号。

4.输出过压保护与过流保护为了确保开关电源在异常工作条件下能够保持安全可靠的操作,需要添加过压保护和过流保护电路。

过压保护电路通常通过监测输出电压,当输出电压超过设定阈值时,立即切断开关管的导通。

过流保护电路通过监测输出电流,当输出电流超过设定阈值时,同样会切断开关管的导通。

5.PCB布局与散热设计在设计过程中,需要合理布局电路元件,以减小元件之间的相互干扰,并降低热量产生。

合理进行散热设计,确保开关管和散热器的有效散热,以保证开关电源的稳定工作。

三、BUCK型DC-DC开关电源的测试与调试完成电路设计后,需要进行测试和调试来验证设计的正确性和可靠性。

主要包括以下测试:(1)输入电压测试:测试开关电源在不同输入电压下的输出电压和效率。

(2)输出电压稳定性测试:测试开关电源在稳定工作状态下,输出电压随负载变化的情况。

buck电路设计原则

buck电路设计原则

buck电路设计原则Buck电路,也称为降压电路,是一种常见的开关电源拓扑结构,用于将输入电压降低到较低的输出电压。

以下是设计Buck电路时应考虑的一些基本原则:1.选择合适的元件:选择适当的功率开关器件(如MOSFET)、电感和电容是设计中的关键步骤。

这些元件的选取会影响电路的效率、稳定性和功率处理能力。

2.控制电路设计:选择合适的控制方案,如电压模式控制(Voltage Mode Control)或当前模式控制(Current Mode Control)。

电压模式控制通常用于轻负载条件,而当前模式控制则对于大范围负载变化具有更好的响应。

3.反馈回路设计:设计准确的反馈回路以确保输出电压的稳定性。

这可能包括使用反馈电压调节器、误差放大器和比较器等元件。

4.过电流和过温度保护:考虑加入过电流保护和过温度保护电路,以防止电路元件受损。

5.EMI和滤波设计:由于开关电源可能引起电磁干扰(EMI),设计中需要采取措施来降低这些干扰。

这可能包括使用滤波器和合适的线路布局。

6.稳定性分析:进行控制环路稳定性分析,以确保电路在各种工作条件下都能保持稳定。

这通常需要考虑控制环路的相位和幅度裕度。

7.效率优化:设计时需要考虑电路的整体效率。

这可能包括最小化开关损耗、导通损耗以及减小其他电源损耗。

8.温度管理:确保电路元件在正常工作条件下的温度不超过其规定的极限,可以通过选择合适的散热器和热管理方案来实现。

9.输入输出电容选择:选择合适的输入和输出电容以实现足够的滤波和稳压效果。

10.负载变化响应:考虑负载变化时电路的响应速度,确保在快速变化的负载条件下仍能维持稳定的输出。

在设计Buck电路时,综合考虑上述原则可以帮助确保电路的性能、稳定性和可靠性。

最终的设计选择将取决于特定的应用和要求。

BUCK转换器的MOSFET选择

BUCK转换器的MOSFET选择

降压式DC/DC转换器的MOSFET选择电路硬件设计2010-05-24 08:09:42 阅读13 评论0 字号:大中小订阅降压式DC/DC转换器的MOSFET选择同步整流降压式DC/DC转换器都采用控制器和外接功率MOSFET的结构。

控制器生产商会在数据资料中给出参数齐全的应用电路,但用户的使用条件经常与典型应用电路不同,要根据实际情况改变功率MOSFET的参数。

对功率MOSFET的要求同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路如图1所示,它是由带驱动MOSFET的控制器及外接开关管(Q1)及同步整流管(Q2)等组成。

目前,Q1和Q2都采用N沟道功率MOSFET,因为它们能满足DC/DC转换器在输入电压、开关频率、输出电流及减少损耗上的要求。

500)this.width=500"border="0">图 1 同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路简图开关管与同步整流管的工作条件不同,其损耗也不一样。

开关管有传导损耗(或称导通损耗)和栅极驱动损耗(或称开关损耗),而同步整流管只有传导损耗。

传导损耗是由MOSFET的导通电阻R DS(on)造成的,其损耗与i2D、R DS(on)及占空比大小有关,要减少传导损耗需要选用R DS(on)小的功率MOSFET。

新型MOSFET的R DS(on)在V GS=10V 时约10mΩ左右,有一些新产品在V GS=10V时可做到R DS(on)约2~3mΩ。

栅极驱动损耗是在开关管导通及关断瞬间,在一定的栅源电压V GS下,对MOSFET的极间电容(如图2所示)进行充电(建立V GS电压,使MOSFET导通)和放电(让V GS=0,使MOSFET关断)造成的损耗。

此损耗与MOSFET的输入电容C iss或反馈电容C rss、栅极驱动电压V GS及开关频率f sw成比例。

要减小此损耗,就要选择C iss或C rss小、阈值电压V GS(th)低的功率MOSFET。

mosfet 选型注意事项

mosfet 选型注意事项

mosfet 选型注意事项
MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的功率开关器件,选型时需要考虑以下几个注意事项:
1. 额定电压(Vds):根据实际工作电压要求选择合适的MOSFET。

额定电压应略大于实际工作电压,以确保稳定性和可靠性。

2. 最大漏极电流(Id):根据应用中的最大负载电流需求选择MOSFET。

确保所选器件的最大漏极电流能够满足工作条件下的要求。

3. 开关速度(开关时间和关断时间):开关速度与开关特性有关,一般由电荷注入和排除时间决定。

根据应用的频率和需求,选择合适的开关速度。

高频应用通常需要更快的开关速度。

4. 导通电阻(Rds(on)):导通电阻是指MOSFET在导通状态下的电阻,直接影响功耗和效率。

较低的导通电阻意味着更小的功耗和更高的效率,因此选择较低的导通电阻更为理想。

5. 耐压能力:MOSFET的耐压能力决定了其在高压环境下的可靠性和稳定性。

根据实际工作电压需求选择合适的耐压能力。

6. 温度特性:MOSFET在高温环境下会产生热量,因此需要考虑器件的温度特性以及散热措施。

确保所选MOSFET
具有良好的温度特性,并能够在实际工作条件下稳定工作。

7. 附加特性:根据应用需求,可能还需要考虑其他附加特性,如阻尼比、静态工作点等。

根据具体应用场景,选择适合的附加特性。

最后,为了确保选型准确,建议参考器件的数据手册和规格书,以获得更详细和专业的信息。

buck电路中关于二极管和mosfet的选型思路

buck电路中关于二极管和mosfet的选型思路

buck电路中关于二极管和mosfet的选型思路Buck电路是一种常见的DC-DC转换器,主要用于将高电压降压为低电压的应用,如手机充电器、计算机电源等。

在设计Buck电路时,合适的二极管和MOSFET选型是非常重要的,本文将介绍选型的思路。

1. 二极管选型在Buck电路中,二极管主要用于反向电流的传导,因此选型时需要考虑承受反向电压的能力、导通电压降和反向恢复时间等参数。

常用的二极管有快恢复二极管、超快恢复二极管和肖特基二极管等。

快恢复二极管具有快速恢复时间和低反向电流,适用于输入电压高的应用。

超快恢复二极管具有更短的恢复时间,但导通电压降较大。

肖特基二极管则具有快速恢复时间和低导通电压降,但承受反向电压能力较低。

通常情况下,可以先根据应用要求确定承受最大反向电压和反向恢复时间等参数,再选择合适的二极管型号。

2. MOSFET选型MOSFET是Buck电路中的关键元器件,主要用于开关管的控制,因此选型时需要考虑导通电阻、开关速度和耐压能力等参数。

常用的MOSFET有N沟道和P沟道两种,其中N沟道MOSFET应用更为广泛。

在选型时,需要考虑最大工作电压、最大工作电流、导通电阻和开关速度等因素。

较低的导通电阻能够减少开关损耗,提高转换效率,但同时也会加大MOSFET的功耗,产生热量,因此需要权衡选择。

而较快的开关速度可以减少开关过程中的功耗,提高转换效率,但可能会产生较高的压降和电磁干扰。

一般情况下,可以使用官方提供的数据手册确定MOSFET的最大工作电压、最大工作电流和导通电阻等参数,并计算出MOSFET的功耗和热量等参数,再综合考虑选择合适的MOSFET型号。

请注意,在选型时,还需要考虑Buck电路的控制方式、输出电压和输出电流等参数,并根据它们选择合适的二极管和MOSFET。

同时,也需要考虑成本、可靠性和稳定性等方面因素,综合选择合适的元器件。

最后,选型完成后要进行模拟和实验验证,确保电路的性能和稳定性。

提升buck电路效率的方法

提升buck电路效率的方法

提升buck电路效率的方法
首先,选择合适的功率MOSFET是提升buck电路效率的关键。

功率MOSFET的导通电阻和开关损耗会直接影响整个电路的效率。

因此,选用导通电阻小、开关损耗小的功率MOSFET是提升效率的重要
手段。

其次,合理设计电感元件也是提升buck电路效率的重要因素。

选择合适的电感值和电感材料,减小电感元件的电流波动和损耗,
可以提高电路的效率。

另外,采用高效的驱动电路和控制电路同样可以提升buck电路
的效率。

采用先进的PWM控制技术,结合恰当的反馈控制,可以实
现更精确的输出电压调节,从而提高整个电路的效率。

此外,合理选择电容元件也是提升效率的关键。

低ESR(等效
串联电阻)电容可以减小开关电路的开关损耗,提高效率。

最后,优化布局和散热设计也是提升buck电路效率的重要手段。

合理的PCB布局和散热设计可以减小电路中的损耗,提高整体效率。

总的来说,提升buck电路效率的方法包括选择合适的功率MOSFET、合理设计电感元件、采用高效的驱动电路和控制电路、合理选择电容元件以及优化布局和散热设计等多个方面。

通过综合考虑这些因素并进行合理的设计和选择,可以有效提升buck电路的效率。

500v转15v降压开关电源方案

500v转15v降压开关电源方案

500v转15v降压开关电源方案降压开关电源(Buck Converter)可以将输入电压降低到较低的输出电压。

在这个例子中,我们将输入电压500V转换为15V。

以下是一个简单的步骤,以帮助您设计一个500V到15V的降压开关电源方案:1. 选择合适的降压开关电源芯片:首先,需要选择一个适合您应用需求的降压开关电源芯片。

您可以选择一些市场上常见的芯片,例如TI的LM2596、LM2575或者AD的LT3573等等。

这些芯片通常具有广泛的应用,因此能更好地满足您的需求。

2. 确定所需的输出电流和功率:根据您的应用需求,确定输出电流和功率要求。

这将有助于您选择合适的电感和电容值,以及相关元件的尺寸。

3. 计算电感和电容值:根据所选的芯片规格和要求,使用相关公式或设计工具计算所需的电感和电容值。

这些值将直接影响到电源的有效性和稳定性。

4. 选择合适的功率MOSFET和二极管:根据芯片规格,选择合适的功率MOSFET和二极管来处理高压和大电流。

这些元件应具有足够的功率容量和低导通电阻,以确保高效率的转换。

5. 设计相关电路:将选定的芯片、电感、电容、功率MOSFET和二极管连接起来,形成一个完整的降压开关电源电路。

注意正确布局和连接,以提高性能和可靠性。

6. 进行仿真和测试:在实际制作电路之前,进行PMSPICE仿真来验证电路的性能,并进行一些实验来测试设备的稳定性和效率。

7. 优化和调整:如果测试结果不符合预期,根据实际情况进行必要的优化和调整。

可能需要更改元件值、布局或其他参数来提高性能。

请注意,高压开关电源设计需要特别小心和谨慎,以确保操作安全,并遵循相关的安全标准和规定。

我们建议在设计过程中参考降压开关电源的数据手册和应用笔记,以获得更详细的设计指导。

此外,如果您对电源设计或相关知识不太熟悉,我们建议请教专业的电源工程师进行指导。

buck电路的电流环设计

buck电路的电流环设计

buck电路的电流环设计
设计Buck电路的电流环涉及到多个方面,包括电路拓扑、元件选择、控制策略等。

首先,Buck电路是一种降压型DC-DC转换器,其基本拓扑包括MOSFET开关管、电感、二极管和电容。

在设计电流环时,需要考虑到电感电流的稳定性和响应速度。

以下是一些设计考虑因素:
1. 元件选择,选择合适的电感和电容以确保电路的稳定性和效率。

电感的电流饱和电流和电阻、电容的容值和ESR都会影响到电流环的性能。

2. 控制策略,常见的控制策略包括电压模式控制和电流模式控制。

在电流环设计中,需要选择合适的控制策略来实现电流的准确控制和快速响应。

3. 反馈回路设计,设计合适的反馈回路来监测电感电流,并将其与参考电流进行比较,以调节MOSFET的导通时间,从而实现对电流的精确控制。

4. 稳定性分析,进行稳定性分析以确保电流环在各种工作条件
下都能保持稳定的工作状态,避免振荡和不稳定性。

5. 抑制电磁干扰,在设计中需要考虑到电磁干扰的抑制,包括
布局设计、滤波器的选择等,以保证电流环的稳定性和可靠性。

总之,设计Buck电路的电流环需要综合考虑电路拓扑、元件选择、控制策略、反馈回路设计、稳定性分析和电磁干扰等多个方面,以实现对电流的精确控制和稳定运行。

希望这些信息能够对你有所
帮助。

MOSFET选取办法

MOSFET选取办法

MOSFET选取办法1、选择要点:在电子镇流器和开关电源中常选择N沟道增强型器件。

主要考虑三个参数:漏极与源极之间的击穿电压BVdss、连续漏极电流Id、导通态电阻Rds。

Rds会随着BVdss增加和Id减少而增大,其值越小越好。

在电路中没有PFC电路,BVdss取值≥400V即可,如果有PFC电路,BVdss取值通常为500~600V。

在导通时,栅极信号应能迅速达到导通电平;关断时驱动电压应很快降到Ugs门限以下,使沟道电阻Rch很快从0变化到∞,否则会增加关断损耗。

驱动要求如下:驱动电路延迟时间要短,驱动电路峰值电流要大,栅极电压变化率dU/dt要大。

2、驱动设计要点:2.1在栅极串联电阻(R5、R9)防止发生寄生振荡,在栅极与地之间并接电阻(R4、R10)可加速场效应管关断,采用全隔离驱动效果最好。

2.2在使用场效应管时, 要注意漏源电压、漏源电流及耗散功率等, 不要超过规定的最大允许值。

3、mos管主要参数1)夹断电压U GS(off)或开启电压U GS(th)2)饱和漏极电流I DSS3)漏源击穿电压U(BR)DS4) 栅源击穿电压U(BR)GS5)直流输入电阻R GS6)最大耗散功率P DM7)跨导gm3.1 耗散功率PD:MOS管所能承受的最大功耗,超过此功耗值,MOS管可能因发热厉害而烧坏,导致功能性损坏。

此项参数的确定要综合考虑漏极电流ID和RDS(on)两项参数。

因为PD=ID*ID* RDS(on)。

MOS管或者IGBT,我们统称全控开关器件,其功耗分4部分:导通损耗,截止损耗,开关损耗,驱动损耗。

对于截止损耗和驱动损耗来说,可忽略不记。

⑴、分析其导通损耗,基本上由导通时前向电压和有效电流决定,我们可通过导通时候的电压电流来知道,电流可通过我们实际电路大致计算可得,电压可查其对应电流的DATASHEET。

⑵、分析其开关损耗,其中又分开通损耗和关断损耗,可通过电流大小(计算得知)、驱动电阻(实际电路)、驱动电压(实际电路)、CE/DS电压(实际电路)这些变量,查寻DATASHEET计算,我们一般在开发初期要先确定大致的损耗范围。

buck变换器的滤波电容电感怎么选取及用法

buck变换器的滤波电容电感怎么选取及用法

buck 变换器的滤波电容电感怎么选取及用法Buck 变换器电感的选择选择Buck 变换器电感的主要依据是变换器输出电流的大小。

假设Buck 变换器的最大额定输出电流为maxoI,最小额定输出电流为minoI。

当Buck 变换器的输出电流等于maxoI 时,仍然要保证电感工作在非饱和状态,这样电感值才能维持恒定不变。

电感值1L 的恒定确保了电感上的电流线性上升和下降。

其次,最小额定输出电流minoI 和电感值1L 决定了Buck 变换器的工作状态是否会进入DCM 模式。

我们知道,当Buck 变化器工作在CCM 模式时有且当输出电压OV,输入电压dcV 和变换器的工作周期T 不变时,导通时间Ton 保持不变。

由CCM 模式和DCM 模式的临界条件可知,CCM 模式的最小输出电流为联立三式得Buck 变换器CCM 模式和DCM 模式的临界电感值为Buck 变换器输出电容的选择和纹波电压Buck 变换器输出电容的选择和纹波电压的大小密切相关。

我们知道,实际的电容C1 可以等效为如图所示的电路结构。

其中电阻R0 为等效串连电阻(EquivalentSeriesResistance,ESR),电感L0 为等效串连电感(EquivalentSeriesInductance,ESL)。

当频率低于300KHz 或500KHz 时,电容C1 的等效串连电感可以忽略,输出纹波电压主要取决于电容C0 和等效串连电阻R0。

图电容C1 的等效电路及电容C1 上的电流电压变化由上图可知,电容C1 上的电流为所以,电容C1 上的电流最大变化量为,故等效串连电阻R0 上产生的电压波动峰峰值为电容C0 上的电压纹波峰峰值为所以,输出电压OV 上的电压纹波ppV 为但从一些厂家的产品手册可知,大多数常用铝电解电容00*RC 是一个常数,且等于50~80*106F-~。

而Buck 变换器的工作频率一般为20~50KHz,所以其周期为20~50*106S。

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形

buck电路上下桥mos波形(原创实用版)目录1.Buck 电路简介2.上下桥 MOS 波形概述3.Buck 电路中上下桥 MOS 波形的特点4.Buck 电路中上下桥 MOS 波形的应用正文一、Buck 电路简介Buck 电路,又称降压型开关电源电路,是一种基于开关管工作原理的直流 - 直流转换器。

其主要特点是高效率、低输出电压纹波和较小的体积。

Buck 电路广泛应用于各种电子设备,如计算机、通信设备、工业控制等领域。

二、上下桥 MOS 波形概述在 Buck 电路中,上下桥 MOS 波形是指开关管(MOSFET)在开关状态下的波形。

上桥 MOSFET 负责控制输入电压的正半周期,下桥 MOSFET 负责控制输入电压的负半周期。

上下桥 MOS 波形是分析和设计 Buck 电路的关键,因为它们直接影响到电路的工作性能和输出电压的纹波。

三、Buck 电路中上下桥 MOS 波形的特点1.上桥 MOSFET 的波形特点在正半周期,上桥 MOSFET 导通,使得输入电压加在电感上,电感开始储存能量。

此时,上桥 MOSFET 的波形应为矩形波,且上升沿和下降沿应尽量陡峭,以减小开关损耗。

2.下桥 MOSFET 的波形特点在负半周期,下桥 MOSFET 导通,电感上的能量通过输出电容释放到负载。

此时,下桥 MOSFET 的波形也应为矩形波,且上升沿和下降沿同样应尽量陡峭,以减小开关损耗。

四、Buck 电路中上下桥 MOS 波形的应用分析和优化上下桥 MOS 波形对于提高 Buck 电路的工作性能具有重要意义。

通过调整开关频率、电感值、电容值等参数,可以实现上下桥 MOS 波形的优化,从而降低输出电压的纹波、提高电路的效率和稳定性。

在实际应用中,工程师需要根据具体需求,对上下桥 MOS 波形进行合理设计和调整。

总之,Buck 电路中的上下桥 MOS 波形是分析和设计电路的关键因素。

buck电路mos尖峰

buck电路mos尖峰

buck电路mos尖峰
触发器
Buck电路Mos尖峰触发器是一种提供有效电力转换的非常重要的
元件。

它能够将低电压输入转换成高电压输出,因此被广泛地用作电池、锂离子电池和变压器的转换器。

这是有助于增加电路效率、减少
重量和体积。

Buck电路Mos尖峰触发器是电路中最重要的部分之一,以抑制反
相供电线路滞后和抖动。

它在很大程度上决定了电路稳定性,而抖动
会影响电路的性能。

Buck电路Mos尖峰触发器主要分为三种类型:半桥式,半桥电路
以及全桥式。

半桥式电路尖峰触发器可以轻松的控制输出电压并提供高效的功
率转换。

它的工作机制是,根据输入电压及用户设定的目标输出电压,控制MOSFET的导通状态来调节电流,以便有效转换功率。

半桥式电路也可以调节电流来调节不同的电压值,尤其是当输入
电压发生变化时。

半桥电路电路是在半桥式电路基础上发展出来的,它具有高速应变,精确调节和负载可调节性强的优势。

它由四个部分组成,两个MOSFET,一个开关电源,一个调节电路。

MOSFET使用一组输入电压来控制高压,从而可以将输入电压精确地转换为输出电压。

最后是全桥式电路,主要特点在于能够使用正弦波调节,使电路能够更有效的转换能量及同时保持低压性能。

全桥式的结构搭配了MOSFET,使电源保持稳定,有较高的输出功率因数,并能连续可靠的运行。

在现今电路技术中,buck电路mos尖峰触发器发挥着非常重要的作用,它能够将输入电压有效地转换成输出电压,减少能量损失,提供高效转换,从而最大程度的提升系统的性能。

buck电路mos管的选取

buck电路mos管的选取

buck电路mos管的选取以buck电路MOS管的选取为标题,本文将从以下几个方面进行阐述:MOS管的基本原理、选取MOS管的关键参数、选取MOS 管的步骤和注意事项。

一、MOS管的基本原理MOS管全称金属氧化物半导体场效应管,它是一种常用的功率开关器件。

它由金属栅、氧化物层和半导体基底组成。

当栅极施加电压时,形成垂直于基底的电场,控制基底上的电子流动,从而改变导通状态。

MOS管具有导通压降低、开关速度快、体积小等优点,广泛应用于电源管理、电机驱动、逆变器等领域。

二、选取MOS管的关键参数1. 额定电压(Vds):选取MOS管时,首先要确定其能够承受的最大工作电压,以确保稳定可靠的工作。

2. 额定电流(Ids):根据应用场景的要求,选择能够满足电流需求的MOS管。

3. 开关速度:MOS管的开关速度直接影响整个电路的响应速度,通常以开启时间(Ton)和关闭时间(Toff)来衡量。

4. 导通电阻(Rds(on)):导通电阻越小,MOS管导通时的功耗越低,效率越高。

5. 热阻(θja):MOS管工作时会产生热量,热阻决定了其散热效果,选择合适的热阻可以确保MOS管在高负载下不过热。

三、选取MOS管的步骤和注意事项1. 确定应用场景:根据具体的应用需求,如输入电压范围、输出电压、电流要求等,确定所需MOS管的性能指标。

2. 查找数据手册:根据确定的性能指标,查找各个厂家的MOS管数据手册,比较不同型号之间的参数差异。

3. 选择合适的封装形式:根据实际应用需求,选择合适的MOS管封装形式,如TO-220、DPAK等。

4. 考虑成本和可获得性:在满足性能需求的前提下,综合考虑成本和供应可靠性,选择合适的MOS管。

5. 仿真验证:通过电路仿真软件,模拟MOS管在具体电路中的工作情况,验证所选MOS管是否满足设计要求。

6. 电路布局和散热设计:在电路设计中,合理布局MOS管,确保其散热效果良好,避免过热损坏。

7. 严格控制驱动电路:MOS管的驱动电路设计要合理,避免过高电压或电流对MOS管造成损坏。

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降压式DC/DC转换器的MOSFET选择电路硬件设计2010-05-24 08:09:42 阅读13 评论0 字号:大中小订阅降压式DC/DC转换器的MOSFET选择同步整流降压式DC/DC转换器都采用控制器和外接功率MOSFET的结构。

控制器生产商会在数据资料中给出参数齐全的应用电路,但用户的使用条件经常与典型应用电路不同,要根据实际情况改变功率MOSFET的参数。

对功率MOSFET的要求同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路如图1所示,它是由带驱动MOSFET的控制器及外接开关管(Q1)及同步整流管(Q2)等组成。

目前,Q1和Q2都采用N沟道功率MOSFET,因为它们能满足DC/DC转换器在输入电压、开关频率、输出电流及减少损耗上的要求。

500)this.width=500"border="0">图 1 同步整流降压式DC/DC转换器的输入及输出部分电路简图开关管与同步整流管的工作条件不同,其损耗也不一样。

开关管有传导损耗(或称导通损耗)和栅极驱动损耗(或称开关损耗),而同步整流管只有传导损耗。

传导损耗是由MOSFET的导通电阻R DS(on)造成的,其损耗与i2D、R DS(on)及占空比大小有关,要减少传导损耗需要选用R DS(on)小的功率MOSFET。

新型MOSFET的R DS(on)在V GS=10V 时约10mΩ左右,有一些新产品在V GS=10V时可做到R DS(on)约2~3mΩ。

栅极驱动损耗是在开关管导通及关断瞬间,在一定的栅源电压V GS下,对MOSFET的极间电容(如图2所示)进行充电(建立V GS电压,使MOSFET导通)和放电(让V GS=0,使MOSFET关断)造成的损耗。

此损耗与MOSFET的输入电容C iss或反馈电容C rss、栅极驱动电压V GS及开关频率f sw成比例。

要减小此损耗,就要选择C iss或C rss小、阈值电压V GS(th)低的功率MOSFET。

500)this.width=500" border="0">图 2 MOSFET的极间电容同步整流管也是工作在开关状态(其开关频率与开关管相同),但因同步整流管工作于零电压(V GS≈0V)状态(如图3所示),其开关损耗可忽略不计。

500)this.width=500" border="0">图 3 同步整流管导通时,VDS≈0V为满足DC/DC转换器的工作安全、可靠及高效率,所选的功率MOSFET要在一定的栅极驱动电压下满足以下的条件:MOSFET的耐压要大于最大的输入电压,即V DSS>V in(max);MOSFET的漏极电流要大于或等于最大输出电流,即I D≥I OUT(max);选择C iss或C rss尽量小的开关管,选择R DS(on)尽量小的同步整流管,使MOSFET的损耗最小,并满足其损耗值小于P D(P D为一定条件下的MOSFET允许耗散功率)。

另外,还要选择价格适中、封装尺寸小的(如SO-8、DPAK或D2PAK封装)贴片式MOSFET。

MOSFET的V DSS、I D及R DS(on)等参数可直接从MOSFET的样本或数据资料中找到,而其损耗则要在一定条件下经计算才能确定。

MOSFET的损耗计算DC/DC控制器生产厂家在数据资料中给出开关管及同步整流管的损耗计算公式,其中开关损耗的计算往往是经验公式,因此各DC/DC控制器生产厂家的公式是不相同的,要按该型号资料提供的损耗公式计算,否则会有较大的计算误差。

损耗计算的方法是,根据已知的使用条件先初选一个功率MOSFET,要满足V DSS>V in(max)、I D≥I OUT(max)、C iss或C rss小、R DS(on)小的要求,然后按公式计算其损耗。

若计算出来的损耗小于一定条件下的P D,则计算有效,可选用初选的功率MOSFET;若计算出来的损耗大于P D,则重新再选择或采用两个功率MOSFET 并联,使1/2(计算出来的损耗)<P D。

计算前要已知:输入电压VIN(或V in(max)及VIN(min))、输出电压VOUT、最大输出电流I OUT(max)、开关频率f sw。

一般所选的MOSFET的P D往往是1~1.5W,其目的是减小损耗、提高效率。

本文介绍美信公司的MAX8720单相降压式DC/DC控制器及飞兆公司的多相降压式DC/DC控制器FAN5019B组成的电路中的MOSFET 损耗计算。

损耗计算公式是非常简单的,关键是如何从MOSFET样本或数据资料中正确地选取有关参数。

MOSFET主要参数的选取∙I D及P D值的选取MOSFET的资料中,漏极电流I D及允许耗散功率P D值在不同条件下是不同的,其数值相差很大。

例如,N沟道功率MOSFET IRF6617的极限参数如表1所示。

表 1 连续工作状态下的极限值500)this.width=500" border="0">最大漏极电流IDM=120A(以最大结温为限的脉冲状态工作)。

不同的MOSFET生产厂家对I D及P D的表达方式不同。

例如,安森美公司的NTMFS4108N的I D及P D参数如表2所示。

表2最大极限值(Tj=25℃,否则另外说明)500)this.width=500" border="0">注:* 安装条件1为MOSFET安装在敷铜钣面积为6.5cm2的焊盘上(见图4)**安装条件2为MOSFET安装在敷铜钣面积为2.7cm2的焊盘上(见图4)最大漏电流IDM=106A(脉冲状态,Tp=10μs)。

在DC/DC转换器中,MOSFET工作在占空比变化的脉冲状态,但也不是工作于窄脉冲状态;工作温度范围是-40~85℃。

表1、表2中无这种工作条件下的I D及P D值。

I D可在下面的范围内选取:(TA=70~85℃时的I D)<I D≤连续或短时的最大值。

例如,表1中的I D可取11~55A,表2中的I D可取16~35A。

P D一般选最小值。

∙R DS(on)值的选取MOSFET资料中给出结温Tj=25℃及V GS=10V 及V GS=4.5V时的典型R DS(on)值及最大R DS(on)值。

另外,R DS(on)也随结温上升而增加。

一般R DS(on)是在已知的V GS条件下(由驱动器或控制器的VCC决定),取R DS(on)最大值为计算值。

C iss及C rss的选取在计算开关管损耗时要用到输入电容C iss(C iss=C GD+C GS) 或反馈电容C rss(C rss=C GS)值。

为减小开关损耗,要选择C iss或C rss小的MOSFET。

C iss一般为上千到数千pF,而C rss一般为几十到几百pF。

“MOSFETT 选择指南”或“简略表”中往往没有C iss或C rss参数,但有总栅极电容Qg值。

由于Qg小的MOSFET,其C iss或C rss也小。

所以可先找出Qg小的MOSFET型号,然后再在数据资料中找出C iss或C rss值。

有的数据资料的参数表中无C iss或C rss参数,但有C iss和C rss与VDS的特性曲线,可取VDS=15V时的C iss或C rss值作为计算值,如图5所示。

500)this.width=500" border="0">图 4 MOSFET焊盘(敷铜板)尺寸500)this.width=500" border="0">图5 C iss和C rss与VDS的特性曲线应用实例MAX8720电路中的MOSFET选择由MAX8720组成的降压式DC/DC转换器电路如图6所示。

现使用条件为VIN=7~24V、VOUT=1.25V、I OUT(max)=15A、f sw=300kHz,控制器的工作电压(偏置电压)VCC=5V,选合适的开关管(NH)及同步整流管(NL)。

500)this.width=500"border="0">图 6 由MAX8720组成的降压式DC/DC电路初选Vishay公司的Si7390DP作NH(其Qg仅10nC);Si7356DP作NL (R DS(on)=4mΩ)。

其封装都是8引脚、有散热垫的SO-8封装,主要参数如表3所示。

表3500)this.width=500" width="500" border="0">注:*由特性曲线中求得;**印制板焊盘面积最小的值。

1. 开关管传导损耗PD(N H R)计算PD(N H R)=(VOUT/VIN(min))(I OUT(max))2×R DS(on)=(1.25V/7V)×15A2×13.5mΩ=0.54W2. 开关管的栅极驱动损耗PD(N H S)计算PD(N H S)=[(V in(max))2×C rss×f sw×IOUT]/IGATE=[24V2×130pF×300kHz×15A]/2A=0.168W式中栅极电流IGATE的数据是MAX8720数据资料中给出的。

开关管的总损耗PD(N H)为PD(N H)=PD(N H R)+PD(N H S)=0.54W+0.168W=0.708W<1.1W3. 同步整流管的传导损耗PD(N L R)计算PD(N L R)=[1-(VOUT/V in(max))]×(I OUT(max))2×R DS(on)=[1-(1.25V/24V)]×15A2×4mΩ=0.85W<1.9W根据上述计算,满足计算的损耗值<P D,可以选用SI7390DP及SI7356DP。

FAN5019B电路中的MOSFET选择由控制器FAN5019B及3个驱动器FAN5009组成的三相同步整流降压式DC/DC转换器电路如图7所示。

现使用条件:VIN=VCC=12V(VCC是供控制器及驱动器的工作电压),VOUT=1.5V,I O=65A(I O即I OUT(max)),f sw=228kHz,选择开关管及同步整流管(采用两个并联组成)。

500)this.width=500" width="500" border="0">图7 由FAN5019B组成的降压式DC/DC电路初选快速开关管FDD6696为开关管(其Qg为17nC),同步整流管选FDD6682(其R DS(on)=11.9mΩ)。

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