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Buck电源基础知识讲解

快三投注平台Elecfans学院推荐 2019-05-10 09:25 次阅读

课程介绍

开关电源对于传统的线圈电源而言,它的体积是极大的缩小了,而体积极大缩小的原因是得益于把能量拆分成一个个的包然后分解出来一个个去运输。到了目的地后再把一个个包打开混合起来。通过这种方式我们可以让运输工具变小,也就是变小。但这需要你的频率变高,也就是对应的载波频率越高。载波频率越高那么要求开关器件的速度就越快。而开关速度主要是由什么决定的呢?正是Mosfet决定的。

那么我们设计的这个Buck方案中对事件的最小开关时间是有要求的,这是第一点,第二点就是开关电源的频率是有要求的,虽然可以稍低一点,但是要大,开关频率低了带来的成本和体积也就增加了。所以开关电源体积不宜太小,不然其优势就会变小。

学习获得:

学习隔离式反激开关电源设计 

1、反激开关电源的设计思路,拓扑结构及原理框图讲解

2、驱动设计

3、经典驱动芯片UC3842 内部结构讲解

4、频率设计讲解

5、吸收电路设计及作用讲解

6、功率开关管MOSFET的开关速度,发热因素及选型讲解

7、输出电路设计

8、MOSFET选型,吸收电路器件选型,输出二极管选型,输入输出电容等重要器件参数计算。

9、电流环设计

10、电压环设计

11、经典基准电压源TL431 内部结构讲解

12、光耦的应用讲解

13、TL431、光耦组合电路参数计算。

14、E设计简单介绍

适宜学习人群:

1、如果你还是学生,正厌倦于枯燥的课堂理论课程,想得到电子技术研发的实战经验;

2、如果你即将毕业或已经毕业,想积累一些设计研发经验凭此在激烈竞争的就业大军中脱颖而出,找到一份属于自己理想的高薪工作;

3、如果你已经工作,却苦恼于技能提升缓慢,在公司得不到加薪和快速升迁;

4、如果你厌倦于当前所从事的工作,想快速成为一名电子研发工程师从事令人羡慕的研发类工作。

专栏课程 25个课时(点击教程即可观看)

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UCC27516 4A/4A Single Channel High-Speed Low-side Gate Driver

UCC27324-Q1 汽车类双 4A 峰值高速低侧电源 MOSFET 驱动器

UCC27324-Q1高速双MOSFET驱动器可为容性负载提供大峰值电流。采用本质上最小化直通电流的设计,这些驱动器在MOSFET开关转换期间在Miller平台区域提供最需要的4A电流。独特的双极和MOSFET混合输出级并联,可在低电源电压下实现高效的电流源和灌电流。 该器件采用标准SOIC-8(D)封装。 特性 符合汽车应用要求 行业标准引脚 高电流驱动能力±4位于Miller Plateau Region的 即使在低电源电压下也能实现高效恒流源 TTL和CMOS兼容输入独立于电源电压 典型上升时间为20 ns,典型下降时间为15 ns,负载为1.8 nF 典型传播延迟时间为25 ns,输入下降,输入时间为35 ns上升 电源电压为4 V至15 V 供电电流为0.3 mA 双输出可以并联以获得更高的驱动电流 额定值从T J = -40°C至125°C TrueDrive输出架构使用并联双极晶体管和CMOS晶体管 参数 与其它产品相比 低侧驱动器   Number of Channels (#) Power Switch Peak Output Current (A) Input VCC (Min) (V) Input VCC (Max) (V) Rise Time (ns) Fall Time (ns) Prop Delay (ns) Input T...
发表于 10-16 11:19 33次 阅读
UCC27324-Q1 汽车类双 4A 峰值高速低侧电源 MOSFET 驱动器

LM5100C 1A 高电压高侧和低侧闸极驱动器

LM5100A /B /C和LM5101A /B /C高压栅极驱动器设计用于驱动高侧和低侧N. - 同步降压或半桥配置的通道MOSFET。浮动高侧驱动器能够在高达100 V的电源电压下工作.A版本提供完整的3-A栅极驱动,而B和C版本分别提供2 A和1 A.输出由CMOS输入阈值(LM5100A /B /C)或TTL输入阈值(LM5101A /B /C)独立控制。 提供集成高压二极管为高端栅极充电驱动自举电容。稳健的电平转换器以高速运行,同时消耗低功率并提供从控制逻辑到高端栅极驱动器的干净电平转换。低侧和高侧电源轨均提供欠压锁定。这些器件采用标准SOIC-8引脚,SO PowerPAD-8引脚和WSON-10引脚封装。 LM5100C和LM5101C也采用MSOP-PowerPAD-8封装。 LM5101A还提供WSON-8引脚封装。 特性 驱动高侧和低侧N沟道MOSFET ...... 独立高低 - 驱动器逻辑输入 自举电源电压高达118 V DC 快速传播时间(典型值为25 ns) 驱动1000-pF负载,8- ns上升和下降时间 优秀的传播延迟匹配(3 ns 典型值) 电源轨欠压锁定 低功耗< /li> 引脚与HIP2100 /HIP2101兼容 参数 与其它产品相比 半桥驱动器   Number of Ch...
发表于 10-16 11:19 92次 阅读
LM5100C 1A 高电压高侧和低侧闸极驱动器

TPS2811-Q1 具有内部稳压器的汽车类反向双路高速 MOSFET 驱动器

TPS2811双通道高速MOSFET驱动器能够为高容性负载提供2 A的峰值电流。这种性能是通过一种设计实现的,该设计本身可以最大限度地减少直通电流,并且比竞争产品消耗的电源电流低一个数量级。 TPS2811驱动器包括一个稳压器,允许在14 V和14 V之间的电源输入工作。 40 V.稳压器输出可以为其他电路供电,前提是功耗不超过封装限制。当不需要稳压器时,REG_IN和REG_OUT可以保持断开状态,或者两者都可以连接到V CC 或GND。 TPS2811驱动器采用8引脚TSSOP封装并在-40°C至125°C的环境温度范围内工作。 特性 符合汽车应用要求 行业标准驱动程序更换 25-ns Max Rise /下降时间和40-ns Max 传播延迟,1-nF负载,V CC = 14 V 2-A峰值输出电流,V CC < /sub> = 14 V 输入电压高或低的5μA电源电流 4 V至14 V电源电压范围;内部调节器将范围扩展至40 V -40°C至125°C环境温度工作范围 参数 与其它产品相比 低侧驱动器   Number of Channels (#) Power Switch Peak Output Current (A) Input VCC (Min) (V) Input VCC (Max) (V) Rise Tim...
发表于 10-16 11:19 25次 阅读
TPS2811-Q1 具有内部稳压器的汽车类反向双路高速 MOSFET 驱动器

UCC27511 4A/8A 单通道高速低侧闸极驱动器

UCC27511和UCC27512单通道高速低侧栅极驱动器件可有效驱动金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电源开关.UCC27511和UCC27512采用的设计方案可最大程度减少击穿电流,从而为电容负载提供较高的峰值拉/灌电流脉冲,同时提供轨到轨驱动能力以及超短的传播延迟(典型值为13ns)。 UCC27511特有双输入设计,同一器件可灵活实现反相(IN-引脚)和非反相(IN +引脚)配置.IN +引脚和IN-引脚均可用于控制驱动器输出的状态。未使用的输入引脚可用于启用和禁用功能。出于安全考虑,输入引脚上的内部上拉和下拉电阻器在输入引脚处于悬空状态时,确保 UCC27 511器件的输入引脚阈值基于与TTL和COMS兼容的低电压逻辑电路,此逻辑电路是固定的且与V DD 电源电压无关。高低阈值间的宽滞后提供了出色的抗扰度。 UCC27511和UCC27512提供4A拉电流,8A灌电流(非对称驱动)峰值驱动电流能力。非对称驱动中的强劲灌电流能力提升了抗寄生,米勒接通效应的能力.UCC27511器件还具有一个独特的分离输出配置,其中的栅极驱动电流通过OUTH引脚拉出,通过OUTL引脚灌入。这种独特的引脚排列使...
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UCC27511 4A/8A 单通道高速低侧闸极驱动器

UCC27517 4A/4A 单通道高速低侧闸极驱动器

UCC27516和UCC27517单通道高速低侧栅极驱动器器件可有效驱动金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电源开关.UCC27516和UCC27517采用的设计方案可最大程度减少击穿电流,从而为电容负载提供较高的峰值拉/灌电流脉冲,同时提供轨到轨驱动能力以及超短的传播延迟(当前VDD = 12V时,UCC27516和UCC27517可提供峰值为4A的灌/拉(对称驱动)电流驱动能力。 UCC27516和UCC27517具有4.5V至18V的宽VDD范围,以及-40°C至140°C的宽温度范围.VDD引脚上的内部欠压闭锁(UVLO)电路可以超出VDD运行范围时使输出保持低电平。此器件能够在低电压(例如低于5V)下运行,并且拥有同类产品中较好的开关特性,因此非常适用于驱动诸如GaN功率半导体器件等新上市的宽带隙电源开关器件。 UCC27516和UCC27517特有双输入设计,同一器件可灵活实现反相(IN-引脚)和非反相(IN +引脚)配置.IN +引脚和IN-引脚中的任何一个都可用于控制此驱动器输出的状态。未使用的输入引脚可被用于启用和禁用功能。出于安全考虑,输入引脚上的内部上拉和下拉电阻器在输入引脚处于悬空状态时,确保...
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UCC27517 4A/4A 单通道高速低侧闸极驱动器

快三投注平台UCC27200-Q1 汽车类 120V 升压 3A 峰值电流的高频高端/低端驱动器

UCC2720x-Q1系列高频N沟道MOSFET驱动器包括一个120V自举二极管和独立的高侧和低侧驱动器输入以实现最大的控制灵活这允许在半桥,全桥,双开关正向和有源钳位正激转换器中进行N沟道MOSFET控制。低侧和高侧栅极驱动器可独立控制,并在相互之间的开启和关断之间匹配1 ns。 片内自举二极管消除了外部分立二极管。为高侧驱动器和低侧驱动器提供欠压锁定,如果驱动器电压低于指定阈值,则强制输出为低电平。 提供两种版本的UCC2720x-Q1 - UCC27200-Q1具有高噪声免疫CMOS输入阈值,UCC27201-Q1具有TTL兼容阈值。 两款器件均采用8引脚SO PowerPAD(DDA)封装。对于所有可用封装,请参见数据手册末尾的可订购附录。 特性 符合汽车应用要求 AEC-Q100符合以下结果: 设备温度等级1: -40°C至125°C环境工作温度范围 器件HBM ESD分类等级2 器件CDM ESD分类等级C5 驱动两个高侧和低侧配置的N沟道MOSFET 最大启动电压:120 V 最大V DD < /sub>电压:20 V 片内0.65 V VF,0.6ΩRD自举二极管 大于1 MHz的工作 20- ns传播延迟时间 3-A漏极,3A源输出电流 8-ns上升和...
发表于 10-16 11:19 77次 阅读
UCC27200-Q1 汽车类 120V 升压 3A 峰值电流的高频高端/低端驱动器

UCC27538 栅极驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...
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UCC27538 栅极驱动器

UCC27517A-Q1 具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器

UCC27517A-Q1单通道高速低侧栅极驱动器件有效地驱动金属氧化物半导体场效应应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管UCC27517A-Q1能够灌,拉高峰值电流脉冲进入到电容负载值为13ns)。 UCC27517A-Q1器件在输入上处理-5V电压。 当V DD = 12V时,UCC27517A-Q1可提供峰值为4A的灌/拉(对称驱动)电流驱动能力。 UCC27517A-Q1在4.5V至18V的宽V DD 范围以及-40°C至140° C的宽温度范围内运行.V DD 引脚上的内部欠压锁定(UVLO)电路可在V DD 超出运行范围时使输出保持低电平。此器件能够在低电压(例如低于5V)下运行,并且拥有同类产品中最佳的开关特性,因此非常适用于驱动诸的GaN功率半导体器件等新上市的宽带隙电源开关器件。 特性 符合汽车应用要求 具有符合AEC-Q100标准的下列结果: 符合汽车应用要求的器件温度1级:-40°C至125°C的环境运行温度范围 器件人体放电模式(HBM)静电放电(ESD)分类等级2 器件组件充电模式(CDM)ESD分类等级C6 低成本栅极驱动器件提供NPN和PNP离散解决方案的高品质替代产品 4A峰值拉电流和灌电流对称驱动 能够输入上处理负...
发表于 10-16 11:19 12次 阅读
UCC27517A-Q1 具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器

UCC27211 120V 升压 4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器

UCC27210和UCC27211驱动器是基于广受欢迎的UCC27200和UCC27201 MOSFET驱动器,但性能得到了显着提升。峰值输出上拉和下拉电流已经被提高至4A拉电流和4A灌电流,并且上拉和下拉电阻已经被减小至0.9Ω,因此可以在MOSFET的米勒效应平台转换期间用尽可能小的开关损耗来驱动大功率MOSFET。现在,输入结构能够直接处理-10 VDC,这提高了稳健耐用性,并且无需使用整流二极管即可实现与栅极驱动变压器的直接对接。这些输入与电源电压无关,并且具有20V的最大额定值。 UCC2721x的开关节点(HS引脚)最高可处理-18V电压,从而保护高侧通道不受寄生电感和杂散电容所固有的负电压影响.UCC27210(a CMOS输入)和UCC27211( TTL输入)已经增加了滞后特性,从而使得到模拟或数字脉宽调制(PWM)控制器接口的抗扰度得到了增强。 低侧和高侧栅极驱动器是独立控制的,并在彼此的接通和关断之间实现了2ns的延迟匹配。 由于在芯片上集成了一个额定电压为120V的自举二极管,因此无需采用外部分立式二极管。高侧和低侧驱动器均配有欠压锁定功能,可提供对称的导通和关断行为,并且能够在驱动电压低于指定阈值时将输出强制为低...
发表于 10-16 11:19 101次 阅读
UCC27211 120V 升压 4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器

UCC27710 具有互锁功能的 620V 0.5A、1.0A 高侧低侧栅极驱动器

UCC27710是一款620V高侧和低侧栅极驱动器,具有0.5A拉电流,1.0A灌电流能力,专用于驱动功率MOSFET或IGBT。 对于IGBT,建议的VDD工作电压为10V至20V,对于MOSFET,建议的VDD工作电压为17V。 UCC27710包含保护特性,在此情况下,当输入保持开路状态时,或当未满足最低输入脉宽规范时,输出保持低位。互锁和死区时间功能可防止两个输出同时打开。此外,该器件可接受的偏置电源范围宽幅达10V至20V,并且为VDD和HB偏置电源提供了UVLO保护。 该器件采用TI先进的高压器件技术,具有强大的驱动器,拥有卓越的噪声和瞬态抗扰度,包括较大的输入负电压容差,高dV /dt容差,开关节点上较宽的负瞬态安全工作区(NTSOA),以及互锁。 该器件包含一个接地基准通道(LO)和一个悬空通道(HO),后者专用于自电源或隔离式电源操作。该器件具有快速传播延迟特性并可在两个通道之间实现卓越的延迟匹配。在UCC27710上,每个通道均由其各自的输入引脚HI和LI控制。 特性 高侧和低侧配置 双输入,带输出互锁和150ns死区时间 在高达620V的电压下完全可正常工作,HB引脚上的绝对最高电压为700V VDD建...
发表于 10-16 11:19 139次 阅读
UCC27710 具有互锁功能的 620V 0.5A、1.0A 高侧低侧栅极驱动器

UCC27533 栅极驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...
发表于 10-16 11:19 137次 阅读
UCC27533 栅极驱动器

UCC27531 2.5A、5A、40VMAX VDD FET 和 IGBT 单门驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...
发表于 10-16 11:19 58次 阅读
UCC27531 2.5A、5A、40VMAX VDD FET 和 IGBT 单门驱动器

TPS51604 用于高频 CPU 内核功率应用的同步降压·FET 驱动器

TPS51604驱动器针对高频CPU V CORE 应用进行了优化。具有降低死区时间驱动和自动零交越等 SKIP 引脚提供CCM操作选项,以支持输出电压的受控制理。此外,TPS51604支持两种低功耗模式。借助于脉宽调制(PWM)输入三态,静态电流被减少至130μA,并支持立即响应。当 SKIP 被保持在三态时,电流被减少至8μA(恢复切换通常需要20μs)。此驱动器与合适的德州仪器(TI)控制器配对使用,能够成为出色的高性能电源系统。 TPS51604器件采用节省空间的耐热增强型8引脚2mm x 2mm WSON封装,工作温度范围为-40°C至105°C。 特性 针对已优化连续传导模式(CCM)的精简死区时间驱动电路 针对已优化断续传导模式(DCM)效率的自动零交叉检测 针对已优化轻负载效率的多个低功耗模式 为了实现高效运行的经优化信号路径延迟 针对超级本(超极本)FET的集成BST开关驱动强度 针对5V FET驱动而进行了优化 转换输入电压范围(V IN < /sub>):4.5V至28V 2mm×2mm 8引脚WSON散热垫封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 半桥驱动器   Number of Channels (#) ...
发表于 10-16 11:19 93次 阅读
TPS51604 用于高频 CPU 内核功率应用的同步降压·FET 驱动器

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