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1 开关电源的基本框图和LDO的基本框图和区别 2 1.1 开关电源基本电路框图: 2 1.2 LDO工作框图: 2 1.3 开关电源和LDO的区别: 3 1.4 线性电源LDO和开关电源的优缺点 4 1.5 LDO电源效率的计算; 4 1.6 哪些因素会导致开关电源效率降低,如何解决 4 1.7 开关电源主要元器件 5 1.8 开关电源续流二极管有什么影响 5 2 DC DC开关电源拓扑_Buck、Boost、Buck-Boost 5 2.1 Buck变换器 6 2.2 BooST变换器 7 2.3 Buck/Boost变换器 7 2.4 buck/boost电路如何实现降压/升压,怎么调节电压输出 7 2.5 buck电路中的续流二极管可以换成mos管吗,为什么 8 2.6 BUCK电路功耗主要在哪里? 9 2.7 环路稳定性 9 2.8 纹波产生、测量、抑制 10 2.8.1 纹波产生 10 2.8.2 纹波测量 10 2.8.3 纹波抑制 11 2.9 器件选型 11 2.10 PCB设计要求 12 2.11 加大输入频率/电感会怎么样 13 2.12 buck电路的计算公式
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【硬件工程师面经整理 2_电源篇】-CSDN 博客
—by ALong
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1 开关电源的基本框图和 LDO 的基本框图和区别 ................................................................. 2
1.1 开关电源基本电路框图:............................................................................................. 2
1.2 LDO 工作框图: ............................................................................................................ 2
1.3 开关电源和 LDO 的区别: ............................................................................................. 3
1.4 线性电源 LDO 和开关电源的优缺点 .......................................................................... 4
1.5 LDO 电源效率的计算; ................................................................................................ 4
1.6 哪些因素会导致开关电源效率降低,如何解决......................................................... 4
1.7 开关电源主要元器件..................................................................................................... 5
1.8 开关电源续流二极管有什么影响................................................................................. 5
2 DC DC 开关电源拓扑_Buck、Boost、Buck-Boost ................................................................ 5
2.1 Buck 变换器 .................................................................................................................... 6
2.2 BooST 变换器 ................................................................................................................. 7
2.3 Buck/Boost 变换器 .......................................................................................................... 7
2.4 buck/boost 电路如何实现降压/升压,怎么调节电压输出 .......................................... 7
2.5 buck 电路中的续流二极管可以换成 mos 管吗,为什么 ............................................ 8
2.6 BUCK 电路功耗主要在哪里? ..................................................................................... 9
2.7 环路稳定性..................................................................................................................... 9
2.8 纹波产生、测量、抑制............................................................................................... 10
2.8.1 纹波产生............................................................................................................ 10
2.8.2 纹波测量............................................................................................................ 10
2.8.3 纹波抑制............................................................................................................ 11
2.9 器件选型....................................................................................................................... 11
2.10 PCB 设计要求 ............................................................................................................. 12
2.11 加大输入频率/电感会怎么样.................................................................................. 13
2.12 buck 电路的计算公式 ................................................................................................. 13
2.13 什么是电感的伏秒平衡?......................................................................................... 13
2.13.1 为什么断续模式下不能使用伏秒平衡公式.................................................. 14
2.14 PID 调节//计算公式,如何实现 pwm 调速 .............................................................. 14
1 开关电源的基本框图和 LDO 的基本框图和区别
1.1 开关电源基本电路框图:
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉冲成份的直流电压,该电压
进入高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的
直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基
准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化,制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用
来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。
1.2 LDO 工作框图:
PMOS LDO 基本原理:LDO(低压差线性稳压器 low dropout voltage regulator)工作原理就
一句话:通过运放调节 P-MOS 的输出。下面是一个 PMOS LDO 最基本结构框图。我们可以看
到 LDO 主要由 PMOS、运放、反馈电阻和基准参考电压构成。LDO 主要工作流程是将输出电
压通过分压电阻分压,Va 和基准参考电压做比较,通过运放输出 Vg 来调节输出,反馈回路已
用红色轨迹标识出。https://www.zhihu.com/tardis/zm/art/182670134?source_id=1005
A.反馈回路:当 Vout 由于负载变化或其他原因电压下降时,两个串联分压电阻两端的电
压也会下降,进而 A 点电压下降,A 点的电位和 Vref 电位相比较,误差放大器会减小它的输
出,使得 G 电位下降,Vs 电压不变,进而使得|Vgs|的压差增加(我们用 Vgs 和 Vds 的绝对值
描述 PMOS 更直观),输出电流 Isd 会增加,输出电流 Isd 增加就会使得 Vout 上升,完成一次
反馈控制,使得 Vout 又回到正常电位。总结过程如下:Vout↓⇒Va ↓⇒Vg↓⇒Iout↑⇒Vout↑
B. PMOS 驱动的反馈:上面的描述中有两个地方格外介绍下,其一是,当 A 小于 Vref 时,
G 点的电位就会减小,通俗点理解,运算放大器总是倾向于使得+-输入端的电压相等,因此,
当 A 小于 Vref 时,运放就会减小输出。另一点是,G 电位下降后为什么 Iout 就上升呢?这就
涉及到 PMOS 工作状态,是 PMOS 本身的一个特性,根据 G、D、S 电压不同,MOS 会工作
在不同的区域,即可变电阻区,饱和区(恒流区),截至区。LDO 中的 MOS 是工作在恒流区的。
1.3 开关电源和 LDO 的区别:
GPT:开关电源(Switching Power Supply)和 LDO(Low Dropout Regulator)是两种常见的
电源管理电路,它们的主要区别如下:工作原理不同:开关电源采用开关管的开关行为来改变
电路的拓扑结构,实现电源的转换和稳定,通常通过高频开关来实现高效率的转换;而 LDO
则采用晶体管工作在线性区来控制输出电压,通过调整输出管的导通电阻来调整输出电压,通
常用于输出电流小且电压降低要求高的场合。效率不同:开关电源的效率通常比 LDO 高,因
为开关电源能够在开关状态下实现电能的转换,减少了电路中的功率损耗;而 LDO 则需要在
线性区工作,其效率受到输入电压和输出电压之间的差异影响,当差异较大时,LDO 的效率
会比较低。成本和复杂度不同:开关电源的设计和制造成本较高,需要使用更多的元器件和更
复杂的控制电路,但能够提供更高的效率和更广泛的适用范围;而 LDO 的设计和制造成本较
低,只需要少量的元器件,但只能提供相对较小的输出电流和较低的效率
BI AI:线性稳压电源 (LDO)中管子 (无论是双极型还是 MOSFET)工作于线性(放大)状
态,而开关电源中管子工作于开关状态(饱和-截止)。开关电源的效率比线性稳压电源高,但
是它的输出纹波比线性稳压电源大。[1.输出波纹是指直流电源输出时,叠加在直流稳定量上的
交流分量。它的产生是因为电流流过输出电容在电容的 ESR 上所引起的压降。输出波纹的频
率等于开关频率。减小输出波纹的方法有很多,比如加大电感和输出电容滤波等。2.ESR 是电
容器的等效串联电阻,是指电容器内部的电阻,它是由于电容器内部的电极、引线、电解液等
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LeeYLong
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