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適用于信息娛樂(lè)的小尺寸、高電流和低 IQ的DCDC
想想典型的汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)：很多功能和各種子系統(tǒng)都塞進(jìn)了一個(gè)小儀表板。適應(yīng)小尺寸是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。 許多子系統(tǒng)(如處理器)需要大量電力。由于子系統(tǒng)如此之多，許多子系統(tǒng)共享共同的電壓，例如 3.3V 和 1.8V。這些導(dǎo)軌上所需的電流快速增加;有時(shí)高達(dá)安培的電流。但是小區(qū)域需要更高的電流。
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MPS的幾款DCDC電源模塊介紹
MPC12106-54-0750-0220 是一款高效、非隔離式 LLC-DCX 電源模塊卡，它具有固定 4:1 變壓器匝數(shù)比，可在 40V 至 60V 直流原邊總線電壓下工作。該模塊具有10V 至 15V 輸出電壓 (VOUT)，在54V典型輸入電壓 (VIN) 下可以提供高達(dá) 800W 的連續(xù)輸出功率 (POUT)。該器件還集成了 MPS的一款數(shù)字 LLC 控制器 ，MP2981。
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使用 PMBus? 控制我們的電源設(shè)備
服務(wù)器、以太網(wǎng)交換機(jī)、基站和存儲(chǔ)附件盒等云基礎(chǔ)設(shè)施終端設(shè)備對(duì)電源的功率密度要求正在增加。作為回應(yīng)，將集成 MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）DC/DC 轉(zhuǎn)換器用于大電流 POL（負(fù)載點(diǎn)）軌，傳統(tǒng)上由帶有外部 MOSFET 的 PWM（脈寬調(diào)制）控制器提供服務(wù)，這已成為主流. 此外，為高性能處理器和 FPGA 執(zhí)行高級(jí)任務(wù)的需求，如自適應(yīng)電壓縮放（基于處理器操作配置文件的動(dòng)態(tài) Vout 調(diào)整以優(yōu)化功率損耗）也變得很重要。此外，電源設(shè)計(jì)人員越來(lái)越關(guān)注消除外部組件、提高可靠性和防止故障發(fā)生。
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多相 DCDC 轉(zhuǎn)換器為 FPGA 電源設(shè)計(jì)提供低紋波集成解決方案
多年來(lái)，多相 DC/DC 轉(zhuǎn)換器為服務(wù)器、手機(jī)、平板電腦和 PC 中的多核處理器供電。今天的現(xiàn)代現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) 現(xiàn)在集成了多核處理器，例如具有ARM雙核 Cortex-A9 處理器的Xilinx Zynq-7000 系列。隨著多核處理器擴(kuò)展到 FPGA、工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用，多相 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的使用繼續(xù)增長(zhǎng)，因?yàn)樗軌驖M足尺寸和熱限制。
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電荷泵：一種經(jīng)常被忽視的 DCDC 轉(zhuǎn)換方法
如果電子設(shè)計(jì)中的所有設(shè)備都使用相同的電源電壓運(yùn)行，會(huì)不會(huì)容易得多？不幸的是，并非所有功能都具有相同的電源電壓要求，因此需要在給定的設(shè)備設(shè)計(jì)中生成多個(gè)電源軌。您可能需要多個(gè)電源電壓，即使對(duì)于像高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器這樣的 IC 也是如此。
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使用 Fly-Buck? 拓?fù)浣档?EMI 和靜音開(kāi)關(guān)
在這篇文章分享 Fly-Buck 的軟/靜音開(kāi)關(guān)特性的細(xì)節(jié)，這有助于在隔離中實(shí)現(xiàn)更高的效率、更低的電磁干擾 (EMI) 和更小的解決方案尺寸DC/DC 偏置應(yīng)用。
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Renesas瑞薩升壓降壓DCDC轉(zhuǎn)換器
ISL81401 和 ISL81401A 是 4 開(kāi)關(guān)同步降壓-升壓控制器，兩端均具有峰值和平均電流檢測(cè)和監(jiān)控功能。ISL81401 是一種雙向器件，可以在兩個(gè)方向上傳導(dǎo)電流，而 ISL81401A 是一種單向器件。ISL81401 和 ISL81401A 使用專(zhuān)有的降壓-升壓控制算法，具有用于升壓模式的谷值電流調(diào)制和用于降壓模式控制的峰值電流調(diào)制。
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提高 DCDC 轉(zhuǎn)換器效率：了解工作模式和功率損耗
但是效率低且組件溫升過(guò)高的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可能是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題——如果我們必須重新設(shè)計(jì)電路或修改電路板布局，則更是如此。 為避免此類(lèi)問(wèn)題，深入了解轉(zhuǎn)換器的工作模式和功率損耗似乎是明智之舉。盡管易于使用的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)和仿真工具提供了一種快速選擇組件、繪制效率曲線和估計(jì)轉(zhuǎn)換器內(nèi)功率損耗的方法，但特定功率級(jí)的細(xì)微差別及其各種工作模式往往仍被誤解。識(shí)別轉(zhuǎn)換器的模式并剖析預(yù)測(cè)功率損耗所需的表達(dá)式可以讓我們?nèi)媪私?DC/DC 轉(zhuǎn)換器的電氣和熱行為。
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為關(guān)鍵醫(yī)療應(yīng)用選擇合適的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器
DC-DC 轉(zhuǎn)換器的用例涵蓋廣泛的行業(yè)，從航空航天和軍事應(yīng)用到商業(yè)和工業(yè)空間。無(wú)論采用何種 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)人員都必須滿足基本參數(shù)、認(rèn)證和一定程度的加固要求，才能滿足最嚴(yán)格的醫(yī)療要求。 圍繞電源或轉(zhuǎn)換器的醫(yī)療應(yīng)用的認(rèn)證和測(cè)試主要由其隔離和泄漏電流定義。這兩個(gè)參數(shù)都與患者在與電源電接觸時(shí)所經(jīng)歷的保護(hù)級(jí)別有關(guān)。然而，在選擇 DC-DC 轉(zhuǎn)換器時(shí)，還需要考慮大量其他參數(shù)，以確保在設(shè)備的整個(gè)生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳性能。本文深入探討了醫(yī)療級(jí) DC-DC 轉(zhuǎn)換器的認(rèn)證以及選擇這些設(shè)備時(shí)要查看的基本參數(shù)。
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DCDC 轉(zhuǎn)換器的節(jié)能方案考量
近年來(lái)，移動(dòng)設(shè)備、可穿戴式設(shè)備、IoT設(shè)備等電池驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備已經(jīng)無(wú)所不在。為了提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)靈活度并滿足確保配置新功能所用空間的小型化要求，就要求這些產(chǎn)品上搭載的元器件的功耗要降低到極限，以實(shí)現(xiàn)小型化并延長(zhǎng)電池使用壽命。 而要延長(zhǎng)電池驅(qū)動(dòng)的續(xù)航時(shí)間，存在著削減設(shè)備功耗和電池能量是否能夠完全用盡的課題。設(shè)備的各種構(gòu)成元器件均在采用各種方法努力削減功耗，對(duì)于直接轉(zhuǎn)換電池能量并供給其他元器件的電源來(lái)說(shuō)，努力進(jìn)一步降低其功耗是非常重要的。
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TI的幾款LLC 控制器產(chǎn)品介紹
UCC25600 高性能諧振模式控制器專(zhuān)為使用諧振拓?fù)涞?DC-DC 應(yīng)用而設(shè)計(jì)，尤其是 LLC 半橋諧振轉(zhuǎn)換器。這種高度集成的控制器僅在一個(gè) 8 引腳封裝中實(shí)現(xiàn)了頻率調(diào)制控制和完整的系統(tǒng)功能。改用 UCC25600 將大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布局，并縮短上市時(shí)間，而且價(jià)格低于競(jìng)爭(zhēng)性 16 引腳器件產(chǎn)品。
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通過(guò)設(shè)備級(jí)功能和封裝選項(xiàng)將車(chē)輛設(shè)計(jì)中的 EMI 降至最低
眾所周知，汽車(chē)環(huán)境的 EMI 問(wèn)題在最初設(shè)計(jì)階段需要仔細(xì)注意，以確保一旦系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成能通過(guò) EMI 測(cè)試。直到不久前，尚沒(méi)有一種確定的方法保證，通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x擇電源 IC，就能夠輕松解決 EMI 問(wèn)題。 隨著車(chē)輛系統(tǒng)的發(fā)展，需要更多功率的應(yīng)用數(shù)量不斷增加。設(shè)計(jì)更高功率系統(tǒng)的工程師經(jīng)常從低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器切換到具有更高效率和熱性能的 DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器。然而，這種轉(zhuǎn)變帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)，因?yàn)镈C/DC降壓轉(zhuǎn)換器的電磁干擾 (EMI) 比 LDO 穩(wěn)壓器高得多。
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為什么汽車(chē)需要 5.5Vin 降壓升壓？
僅額定為 5.5V IN的汽車(chē)級(jí)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器？使用 12 V 汽車(chē)電池，我們無(wú)法將降壓-升壓連接到電池。那么誰(shuí)需要這樣的升降壓轉(zhuǎn)換器呢？事實(shí)證明，有時(shí)一輛車(chē)有不止一個(gè)電池，而備用電池通常需要一個(gè)升降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)為某些電子設(shè)備供電。這些電池通常位于電子設(shè)備的信息娛樂(lè)部分，尤其是在緊急呼叫(eCall) 系統(tǒng)中。
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電源提示：多相電源可以節(jié)省空間
當(dāng)我開(kāi)始工作時(shí)，我從事的首批電源之一是用于處理器內(nèi)核的大電流兩相降壓電源。電流為 40A——當(dāng)時(shí)相當(dāng)大，而且太高而無(wú)法在單級(jí)中實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)電源設(shè)計(jì)人員希望多相應(yīng)用將高電流軌分成在功耗和尺寸方面更易于管理的級(jí)。我們還可以將相同的原理應(yīng)用于低電流系統(tǒng)，以大大減小尺寸，同時(shí)保持多相轉(zhuǎn)換器的其他優(yōu)點(diǎn)。
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羅姆幾款開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器DCDC產(chǎn)品
羅姆的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器（DC/DC轉(zhuǎn)換器）系列產(chǎn)品，陣容豐富且應(yīng)用廣泛。從FET內(nèi)置型（降壓型/升壓型/升降壓型）、FET外置型（降壓型/升壓型/升降壓型）、單通道型到系統(tǒng)電源型產(chǎn)品，皆有提供。
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通過(guò)設(shè)計(jì)合適的輸入濾波器減小DCDC轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)噪聲-第一部分
高開(kāi)關(guān)頻率是在電源轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展過(guò)程中促進(jìn)尺寸減小的主要因素。為了符合相關(guān)法規(guī)，通常需要采用電磁干擾 （EMI） 濾波器，而該濾波器通常在系統(tǒng)總體尺寸和體積中占據(jù)很大一部分，因此了解高頻轉(zhuǎn)換器的 EMI 特性至關(guān)重要。 DC/DC 轉(zhuǎn)換器通過(guò)電源線進(jìn)行傳導(dǎo)噪聲的傳播。很多 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 IC 帶有擴(kuò)頻功能，可以減小噪聲濾波器的器件尺寸和降低 BOM 成本。為了將傳 導(dǎo)噪聲水平降低到可以接收的水平，需要使用輸入濾波器。本應(yīng)文就DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入濾波器的設(shè)計(jì)和注意事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。
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通過(guò)設(shè)計(jì)合適的輸入濾波器減小DCDC轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)噪聲-第二部分
現(xiàn)在就以DC/DC 轉(zhuǎn)換器為例，DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入電容器使用的是 MLCC。此時(shí)， 雖然 MLCC 有較低的 ESR，輸入紋波電壓還是達(dá)到了 68mV。由于 該紋波電壓的影響，產(chǎn)生了差模噪聲，在 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入 端產(chǎn)生了傳導(dǎo)噪聲。
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DCDC的靜態(tài)電流-第一部分
設(shè)備的靜態(tài)電流，或IQ，是一個(gè)重要的因素常被誤用的參數(shù)為低功率、節(jié)能設(shè)計(jì)。在許多電池供電的應(yīng)用中，如計(jì)量，可穿戴設(shè)備，建筑安全和互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，從電池中吸取的電流在一個(gè)輕載或空載的待機(jī)狀態(tài)決定了總負(fù)荷系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。在集成開(kāi)關(guān)變換器中，IQ只是電池電流的一部分。這文章定義了IQ和它是如何測(cè)量的，解釋了什么是IQ是不是和它應(yīng)該如何不被使用，并給予設(shè)計(jì)如何使用IQ，同時(shí)避免common測(cè)量錯(cuò)誤。這篇文章適用于任何德州儀器(TI) TPS61xxx, TPS62xxx, TPS63xxx，或TPS650xx設(shè)備
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DCDC的靜態(tài)電流-第二部分
DCDC轉(zhuǎn)換器正在調(diào)節(jié)輸出電壓，但負(fù)載電流為零。許多系統(tǒng)在待機(jī)時(shí)需要穩(wěn)壓，在這種情況下，我們需要知道輸入電源需要多少電流。大多數(shù)現(xiàn)代監(jiān)管機(jī)構(gòu)在數(shù)據(jù)表中指定此電流。但是，請(qǐng)仔細(xì)檢查條件以確保列出的電流實(shí)際上是空載工作電流。
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DCDC 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)效率計(jì)算
由于市場(chǎng)上的穩(wěn)壓器種類(lèi)繁多，因此很難選擇 DC/DC 穩(wěn)壓器。大多數(shù)汽車(chē)應(yīng)用都需要在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)保持高效率，因?yàn)樗鼈冇呻姵毓╇?。但話又說(shuō)回來(lái)，許多工業(yè)應(yīng)用需要高負(fù)載時(shí)的良好效率，而輕負(fù)載時(shí)的效率并不是很重要。因此，了解 DC/DC 穩(wěn)壓器的損耗很重要。
