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直流開關電源的電感選擇和布局布線方法
文章來源:蘇州歐斯姆電源 瀏覽:1570 發(fā)表時間:2022/11/11

直流開關電源(SMPS, Switched-Mode Power Supply)是一種非常高效的電源變換器,其理論值更是接近100%,種類繁多。按拓撲結構分,有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等;按開關控制方式分,有PWM、PFM;按開關管類別分,有BJT、FET、IGBT等。本次討論以數(shù)據卡電源管理常用的PWM控制Buck、Boost型為主。

直流開關電源的主要部件包括:輸入源、開關管、儲能電感、控制電路、二極管、負載和輸出電容。目前絕大部分半導體廠商會將開關管、控制電路、二極管集成到一顆CMOS/Bipolar工藝的電源管理IC中,極大簡化了外部電路。其中儲能電感作為直流開關電源的一個關鍵器件,對電源性能的好壞有重要作用,同時也是產品設計工程師重點關注和調試的對象。隨著像手機、PMP、數(shù)據卡為代表的消費類電子設備的尺寸正朝著輕、薄、小巧、時尚的趨勢發(fā)展,而這正與產品性能越強所要的更大容量、更大尺寸的電感和電容矛盾。因此,如何在保證產品性能的前提下,減小直流開關電源電感的尺寸(所占據的PCB面積和高度)是本文要討論的一個重要命題,設計者將不得不在電路性能和電感參數(shù)間進行折中(Tradeoff)。

任何事物都具有兩面性,直流開關電源也不例外。壞的PCB布局布線設計不但會降低直流開關電源的性能,更會強化EMC、EMI、地彈(grounding)等。

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