DC-DC电源培训-2011-07-23课件

1、DC-DC Power Training主 讲：吴绪宇日 期：2011.7.25主要内容：Buck 工作原理 RT8120A&APW7165/APW8720&UP1503/UP1529 介绍基本功能和保护 补偿原理RT8807&UP1610&APW7088 介绍基本功能和保护 补偿原理The endBuck 工作原理S1S2LCS1VaIQIdIc0A0AIoVaIL0AIcILIdIQIoS1S2LCS1VaIQIdIc0A0AIoVaVinVinVin+ VgsIoIL0AICILIdIQIo5V/12VS1 onBuck 工作原理S1S2LCS1VaIQIdIc0A0AIoVaVinVi

2、nVin+ VgsIoIL0AICILIdIoBuck 工作原理Ug onBuck变换器计算公式电感纹波电流当S1 导通; S2 关闭 当S1关闭；S2导通电感 输出电压纹波占空比电感电流 标准 Buck vs. 同步 BuckS1S2LCVaILS1LCVaILS2S1Is2VinIL0AS1VinIL0AS2Is2标准 Buck (0.5A)同步 Buck (0.5A)1A0.5A0.5AIs20A0A标准 Buck vs. 同步BuckS1S2LCVaILS1LCVaILS2S1Is2VinIL0A2AS1Vin2AS2Is2Is2Is2标准 Buck (2A)同步 Buck (2A)2

3、A2AIL0AS1S2LCVaIL标准 Buck vs. 同步BuckS1LCVaILS2S1Is2VinIL0A5AS1VinIL0A5AS2Is2Is2Is2标准 Buck (5A)同步 Buck (5A)5A5A补偿环路对地补偿2022/9/1414Gain 补偿环路Type II 补偿解析电容高ESR*C1k 10k100k1M-35db0db20KGain-40db/dec-20db/dec1k 10k100k1M-90020K-180PhaseVoType IIR1R2C1C2FREQUENCY 摆放位置计算公式电容低 ESR*C1k 10k100k1M-90020K-1801k

4、10k100k1M-35db0db20KGain-40db/dec-20db/decPhaseVoType III补偿Type IIIGM 放大器补偿RT8120A&APW7165/APW8720&UP1503/UP1529 介绍基本描述：RT8120&AP7165/APW8720&UP1503/UP1529为单phase的同步降压控制器，可驱动双N-MOSFET, 内部参考电压0.8V或者0.6V，频率可调到300KHZ,具有高精度、高性能、可调输出电压功能，外部补偿，周边器件简单。特性：输入电压为4.5v-13.2v；内置升压二极管；0.6 or 0.8内部参考电压；短路保护和打嗝技术；工

5、作频率可调；内部软启动功能；MOSFET Rdson过流保护侦测功能；具有EN控制功能；驱动双N-MOS;D 0%90%快速反应功能；外部电压控制环路；UVP、OVP保护功能SOP-8 PACKAGESPin 图RT8120A&APW7165/APW8720&UP1503/UP1529 介绍APW7165/APW8720RT8120UP1503UP1529RT8120功能方框图典型应用原理图Internal Soft-Start ControlInternal VDDVCCVINLGATEUGATEInternal SSVoutInternal ENCOMPT0T1T2T3T4PORUVLOO

6、CSETOCSET ChargingEnable Threshold=0.55VBulk 输入电容 Voltage De-rating例如 Sanyo 16SVPC270M 270uF/4070mA/16VI(ripple)=4070mA ,Temperature Multiplier is 1.7 at 85 degree C.Icap (3P) =4*1.7*3=20.4 15.43(Icap(rms) ) 3pcs input capIcap(4P)=4*1.7*2=13.612.37A(Icap(rms) 2pcs input capBulk 输入电容D=0.1 ，(D=1.2/12)

7、 , Imax=101A举例: PWM (High, Low Side MOS) 损耗MOS Switching LossesQuiz: Why？MOS Switching lossMOS FET 寄生电容Qg Trising/TfailingMOS 导通损耗High, Low Side MOS开关损耗例如: Rjc Rcs RsaJunction - Case - heatsink -Ambient输出滤波电感开关频率最大输出纹波电流总的输出电容的内阻输出电容的容值最大输出电流电压变化VESRVCVESLVO电流变化IOILIC输出电感滤波输出电感结合最大最小值，我们选择电感量为 0.6uH

8、例如:输出电感1.电压掉下来的差可以通过以下的公式计算:输出电容CAP. CategoryCountsESR (m ohm)ESL(nH)EL Cap.NCC 3300uF/6.3V5122.7PANASONIC 1800uF/6.3V2122.7DecouplingCap.SP-CAP PANNSONIC 100uF/2V197.0167MLCC,10u/10V/Y5V,1206141000.97722. 添加压差到 VRM: 轻载设定值为 1.38V，重载设定值为 1.289V Just for referenceJust for reference轻重载变换Vout (max)=1.45

9、V ；Vout (min)=1.234V1.289V1.38V特性和温度频率的关系TemperatureincreaseFrequencyincreaseESRCapacitanceDissipationFactor (tan d)Leakage Current UP1610&RT8807&APW7088介绍基本描述： UP1610&RT8807&APW7088是一个双phase同步降压转化控制器，可提供输出电流最大为60A的控制电路。内置升压二极管，具有内部参考电压和外部电压参考功能。参考电压为0.6V,内部提供一组5V20mA的电源，可工作在单双phase模式。特性：输入电压4.513.2

10、V可设置外部参考和内部参考电压0.6V;支持单双通道；提供5V20mA的输出电源；简单的电压控制回路；内置升压二极管；DCR电流侦测；频率可从50KHZ1MHZ 每phase；外部补偿；可调OCP,SS;VQFN4X4-24L packagePin 图RT8807UP1610APW7088UP1610&RT8807&APW7088介绍UP1610&RT8807&APW7088参数对比参数UP1610APW7088RT8807Input Voltage4.5V-13.2V8V-12V5V-12VInternal Reference0.6V和外部参考yesyesyesSupport Single- and Two- Phase Operationyesyesyes5VCC with 20mA Output Current CapabilityyesyesyesVoltage-Mode Controlyesyesyes12V Bootstrapped Drivers with InternalBootstrap DiodeyesyesyesDCR Current SensingyesyesyesAdjustable Operation Freq