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DC-DC开关电源设计指南

DC-DC开关电源

需积分: 41 62 下载量 28 浏览量 2010-07-09 14:15:38 上传评论 5 收藏 797KB PDF 举报

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MAXIM公司的DC-DC开关电源设计培训教程，包括开关电源拓扑结构、器件选择、PCB布局和布线、开关电源效率和EMI考虑几方面内容

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DC/DC Switching Regulator

Design Consideration

Brad Xiao

SPM BU, Maxim China

July 2010

¾Switching Regulator Topologies

¾Components Selection Considerations

¾PCB Placement & Layout

¾DC/DC Switching Regulator Verification

¾EMI Considerations

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

¾Switching Regulator Topologies

¾Components Selection Considerations

¾PCB Placement & Layout

¾DC/DC Switching Regulator Verification

¾EMI Considerations

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

Non-Isolated Switching Regulator - Buck

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

Vgs-Q1

Vds-Q1

Vd-D1

iLf

Iout

Vin

Vin-Vout

-Vout

Lf-max

ILf-min

ΔILf

Ton Toff

CCM (Iout ≥ ΔILf/2)

VLf = Vin – Vout = Lf *

ILf / D*T

Lf = -Vout = -Lf *

ILf / [(1-D) * T ]

(Vin – Vout) * D*T = Vout (1-D)* T

Vout = D * Vin

Ton:

Toff:

Q1 ON

Q1 OFF

Non-Isolated Switching Regulator - Buck

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

DCM (Iout < ΔILf/2)

Q1 ON

Q1 OFF

Non-Isolated Switching Regulator - Buck

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

In high current applications, to increase the

efficiency, the diode is replaced with a MOSFET,

which is named synchronous rectifier Buck converter

Vgs-Q1

Vgs-Q2

Dead

time

Vout = D * Vin

Vin

Vout

−

VinVout >

In the Steady State: The volt-second

of the inductor are the same.

IL1

D*T

(1-D)*T

IL2

VL = Vin = Lf *

IL1 / D*T

VL = Vout – Vin=Lf*

IL2 / [(1-D)*T ]

Vin * D*T = (Vout - Vin) * (1-D)* T Vout = Vin / (1-D)

Non-Isolated Switching Regulator - Boost

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

VinD

Vout

−

⋅

−=

VinVout

In the Steady State: The volt-second

of the inductor are the same.

IL1

D*T

(1-D)*T

IL2

VL = Vin = L *

IL1 / D*T

VL = - Vout = - L*

IL2 / [(1-D)*T ]

Vin * D*T = - Vout * (1-D)* T Vout = - D * Vin / (1-D)

Non-Isolated Switching Regulator - Buck/Boost

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

Non-Isolated Switching Regulator Summary

Buck, boost, and buck-boost regulators are the

variations of three-element cell (active switch,

passive switch, and inductor).

OUTIN

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

Switching Regulator Topologies

How to select a suitable topology

For Non-Isolated application, select a suitable

topology based on the relationship of input voltage

and output voltage

Vout = - D * Vin / ( 1 – D )Buck/Boost

Vout = Vin / ( 1 – D )Boost

Vout = D * VinBuck

DC/DC Switching Regulator Design Consideration

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