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电感式高频开关电源的优缺点
摘要:认识高频开关电源,理解电感式开关电源的优点及缺点
电感式开关式电源
电感式开关电源是利用电感作为主要的储能元件,为负载提供持续不断
的电流。通过不同的拓扑结构,这种电源可以完成降压、升压和电压反转的
功能。
电感式开关电源具有非常高的转换效率。在产品工作时主要的电能损耗
包括:内置或外置MOSFET的导通损耗,主要与占空比和MOSFET的导通电阻
有关;动态损耗,包括高侧和低侧MOSFET同时导通时的开关损耗和驱动
MOSFET开关电容的电能损耗,主要与输入电压和开关频率有关;静态损
耗,主要与IC内部的漏电流有关。
在电流负载较大时,这些损耗都相对较小,所以电感式开关电源可以达
到95%的效率。但是在负载较小时,这些损耗就会相对变得大起来,影响效
率。这时一般通过两种方式降低导通损耗和动态损耗,一是PWM模式:开关
频率不变,调节占空比。二是PFM模式:占空比相对固定,调节开关频率。
电感式开关电源的缺点在于电源方案的整体面积较大(主要是电感和电
容),输出电压的纹波较大。在PCB布板时必须格外小心以避免电磁干扰
(EMI)。
为了减小对大电感和大电容的需要以及减小纹波,提高开关频率是非常有效
的办法。