Questions tagged «switch-mode-power-supply»

我正在使用3 MHz降压稳压器LM2734Z。它的速度非常快，这意味着它具有一个小的电感器。 我想知道的一件事是电感器的自谐振频率有多重要？我正在使用它将4.8V至20V降低至3.3V±5％。 我找到了一个3.3µH 2A电感器（按照数据手册中3.3V @ 1A的建议，我将输出额定为最大400mA）“ SDR0604-3R3ML”。它的自谐振频率为60 MHz，似乎与3 MHz完全不同，但是它是一个倍数，我想知道是否有谐波进入？ 即使这种情况还可以，是否有经验法则来避免某些共振频率（即，它们是否匹配？）

16 buck  switch-mode-power-supply  inductor 

我需要设计一种必须在高压环境（氮气）中运行的设备。工作压力可能从1bar（大气压）到最高20..30bar表压不等。正常的工作压力约为10bar。 因此，该器件包含一个带有LM2674-5的开关稳压器，该稳压器需要输入和输出电容具有较高的值-约为100uF。 很明显，带有这种液体电解质的普通电解电容器可能会被这种压力压碎。 但是要使用什么电容器？钽电容器是否更耐压？

15 capacitor  switch-mode-power-supply  electrolytic-capacitor 

我目前正在建立一个降压转换器。其主要参数如下： 24V输入 5V / 3A输出 能够承受由电源LED开关（〜2A）引起的大负载瞬态电流 我从TI选择了一个同步降压转换器，它在电气特性，封装和成本方面满足我的需求：TPS54302。根据数据表的建议和公式设计了第一个原型。PCB的布线模仿了转换器的评估板。 这是原理图和CAD： （4层板，第2层和第3层是隐藏的。它们分别包含GND平面和电源平面） 此设计上还有额外的电容器占板面积，以便能够测试不同的组件配置。 当我实际测试该板时，我对主要特征感到满意：效率，输出电流和电压，输入和输出纹波。 但是，我想测试电源的稳定性，这是我开始观察意外行为的地方。我没有任何网络分析仪或信号发生器，无法测量相位裕度。取而代之的是，谷歌研究建议我在施加瞬态负载电流（瞬态负载电流约为1A，上升/下降时间<1µs）时测量输出电压的变化。幸运的是，我有一个MOSFET驱动板上的电源LED。我只需要短路LED即可产生瞬态电流。 下面的示意图显示了我的测试设置，其中MCU_GPIO_1生成PWM信号，并且MCU_GPIO_2连续设置为高电平。 如您所见，当释放电流负载时，输出电压会出现明显的振荡。为了了解这些振荡的起因，我进行了以下测试： 使用前馈电容器C10的值 更改输入电容器配置（更多MLCC） 添加一个与24V输入串联的铁氧体磁珠（代替D2保护二极管） 更改输出电容器配置（多个MLCC或1个大聚合物电容器） 到目前为止，这些“盲”测试使我无处可去。我正在寻找新的线索，以便在开始第二轮原型设计之前了解这里的情况。所以，这是我的问题： 如何仅在电流释放时而不在电流消耗上产生振荡？ 什么可能是这里的不足元素：路由？输入过滤器？其他？ 谢谢你的帮助 ：） PS：这是我关于StackExchange的第一个问题。任何改进我的问题形式的建议都欢迎:) 编辑：安迪·阿卡（Andy Aka）在评论中给出了答案：这是一个与探头接地不良有关的问题。这张图片总结一下： 图片来源 您不会再抓住我犯那个粗心的错误！

15 switch-mode-power-supply  buck  stability  oscillation 

这个ATX电源原理图中+3.3 V输出的调节方案令我感到奇怪。我只是在网上看到原理图，实际上没有物理单元。 感兴趣部分的特写，不相关的电路已删除： 我的理解如下： 主变压器T1的抽头9和11相对于接地的中央抽头SC输出〜5 V AC（彼此异相）。该交流输出直接为+5 V和-5V输出整流。相同的抽头与电感器L5和L6串联，电感的选择在工作频率下使它们下降约1.5 V，其余的AC通过D23共阴极肖特基二极管对整流为3.3 V DC。 L1，C26，L8和C28构成一个低通滤波器，用于将电压纹波和噪声降低到可接受的水平。R33始终消耗1 W的功率，这可能是因为在低负载电流下的调节否则无法令人满意。 一直连接到主板主电源连接器的电压感应线焊接到+ S焊盘。其目的是感测主板上的实际输出电压，以消除由布线中的高电流引起的任何电阻性电压损耗。 TL431分流稳压器试图通过从C汲取电流来保持R和A引脚上的2.5 V电位。电阻R26和R27形成一个分压器，当输出电压达到3.34 V后，电阻R26和R27达到2.5V。 TL431开始从Q8的基极PNP BJT汲取电流，使其导通。C22和R28用于防止上电时的过电压。当传感线断开时，R25允许进行充分调节。 来自3.3 V输出电容器的电荷可通过Q8，R30和D31或D30流至当前正处于其半周期负部分的电感器（L5或L6）： 从正向负过渡之后，电感器电流立即下降至零。根据多少Q8导通时，电流就会开始流动倒退到低谷变压器电感器，充电其磁场反向。当电压然后转变回正电压时，必须先克服已建立的磁场，然后再将任何电流开始流回3.3 V输出。这种延迟减少了每个周期传输的能量，从而降低了电压。 我知道饱和核反应堆，并且我怀疑这里正在发生类似的事情，但是我目前无法解决这个问题。没有单独的控制绕组，根据示意图，L5和L6完全分开，不共享同一磁芯。 与简单地将多余的电流分流到地面相比，如何将电流反向馈入L5和L6槽更有效；我不明白如何恢复用于建立反向电感器电流的能量。R30在电路中起什么作用？此方案有什么优点和缺点？为什么不经常使用它？

15 power-supply  voltage-regulator  switch-mode-power-supply  inductor 

我正在设计一个升压恒流源来驱动LED灯条（标称负载电压约为54 VDC）。要求： V 在：18..32 VDC 我输出 = 0.2 A V 输出 = 54 VDC（标称）-57 VDC（最大） 由于电路应具有开/关输入，因此我决定使用LM2586SX-ADJ。 问题 手工制作的快速原型在研发阶段工作良好，因此我们制造了一百个电路。通电后电路工作正常。但是，经过一段时间（我确实不能说出确切的持续时间，但是会在15分钟到1小时之间变化），电感器开始嗡嗡响，过热，然后最终在几秒钟内永久性地失效（烧毁）。我要说的是，在正常工作期间，IC和电感器均保持相当凉爽。 我尝试过的 起初，我认为问题出在电感的直流电阻上。因此，我用Würth的7447709681替换了电感器。它没有帮助。 将开关频率提高到接近200 kHz。它没有帮助。 在LM2586的输入两端放置一个0.1 µ电容器。它没有帮助。 在SW引脚之间放置一个缓冲器（47Ω和10 nF）。它没有帮助。 原理图： PCB： 笔记： 底层完全是GND，既没有切口也没有孔。 输入VX之前有一个pi滤波器（100 µF elco-68 µH-100 µF elco）。但这是在另一张纸上，因此我无法在此处显示。 BL输入来自微控制器（5 V或GND）。 所以我陷入了这个问题。任何帮助将不胜感激。

14 switch-mode-power-supply  led-driver  step-up  planar-inductor  overheat 

变压器符号上的黑条表示什么？ 这出现在电力电子设备的环境中，特别是在这种情况下，用DC变压器代替DC-DC转换器的内胆的等效电路。

14 transformer  switch-mode-power-supply  power-electronics  symbol  history 

因此，我至少在基本水平上了解降压和升压开关转换器的工作方法。不过，令我感到困惑的是，为什么降压转换器特别简单。 为什么不将降压转换器作为一个为电容器充电的开关，而由比较器控制该开关，将输出电压与参考电压进行比较呢？那不是更简单吗，可以让您使用更容易和更便宜的电容器代替电感器，而完全跳过二极管吗？

14 power-supply  voltage-regulator  switch-mode-power-supply  inductor  buck 

我试图通过LTSpice中的仿真来了解开关模式电源的基本原理。 我想按照教科书中经常给出的教学模型来构建一个极其简单的升压转换器电路，但是我无法像我期望的那样使它完全正常工作，可能是因为实际情况大不相同：) 这是从LTSpice导出的示意图（请注意，它使用ISO符号；右侧的组件是电阻器）： 电源电压为5V，我正在寻求以1A的负载电流或12W的输出功率将其提高至12V。我选择了20kHz的开关频率。通过我的数学计算，我需要0.583的占空比来执行此操作，因此接通时间应为29.15 µs。假设效率为0.90，则输入功率为13.34W，输入电流为2.67A。 可能使我陷入困境的假设： 对于这么简单的设计，效率可能是完全不现实的，而且我的输入电流比我期望的要高得多。 最初，我不太在意波纹，因此我只是随机选择了电感器和电容器。 也许开关频率太小。 我以10ms的时间运行仿真（在图形中应该可见）。 我期望看到的是在2点（电感器和NMOS之间）的5V电压，可能有轻微波动，而在3点（二极管和电容器之间）的12V电压具有波纹。 取而代之的是，看起来像是整个混沌-我得到的峰值电压为23V，在第2点振荡约11.5V，而更低的峰值电压略高于22.5V，在第3点振荡约17V。 由于我的开关频率可能过低的预感，我尝试将其提高到200kHz（T = 5µs，Ton = 2.915µs），现在我得到的东西更像我想要的东西，即峰值电压为12.8V点2（在0V和0V之间振荡）和点3处的12V峰值（大约11.8V振荡）： 电压中有明显的纹波。我尝试将电感器的尺寸增加到100µH，但似乎影响的只是启动振荡。因此，我将电容增加到10µF，这似乎可行，点3的电压振荡小得多。上图是使用10pF电容器得到的结果。 那么，我的问题是： 我的原始模型有什么问题？ 20kHz是一个完全不切实际的开关频率（看起来会很奇怪）吗？ 如果我想要20kHz的开关频率，我该如何改变才能使电路按预期工作？更大的电感器？ 当电路达到稳定状态时，输入侧的电压与输出侧的电压相似是正常的吗？ 我应该使用什么方程式来确定电容器的尺寸？

14 power-supply  switch-mode-power-supply  boost  ltspice 

我正在考虑包括一个降压转换器来为3.3V微控制器供电，并且我使用TI的Power Designer生成了建议的参数布局。 我注意到，与所涉及组件的占地面积相比，此处的铜平面相当大。由于这是一个共同的参考点，因此我了解为地面设置一个平面的价值，但是为什么其他连接区域会有这么大的面积？是出于散热还是其他原因？（或者我是否对如何阅读图表有误解？）

13 switch-mode-power-supply  layout 

在一篇有关线性稳压器散热的文章中，一个答案提供了一个不错的引脚等效smps。这是一个很好的答复，我可能会自己点几个。 我想知道，为什么会有这么多的空白空间？它似乎不需要额外的图层-也许除了地面-看起来它可能要紧凑得多。 从外观上看有没有发生的事情？ 编辑：明确地说，我不是链接文章的OP。只是将其借给此后续问题。

13 power-supply  pcb  switch-mode-power-supply 

我想知道为什么数字示波器使用开关电源而不是线性电源。 SMPS的效率更高，但在高频开关（PWM）期间会产生一些噪声，还会产生EMI，从而影响显示屏上显示的信号。

12 switch-mode-power-supply  oscilloscope  emc 

（来源） 我通常会看到Buck电路模型，其中使用MOSFET而不是续流二极管。我从Buck拓扑中了解到，当上MOSFET关断时，下一个MOSFET导通或关断都无关紧要，因为电流将从地流过体二极管流到电感。 那么，为什么他们要使用第二个MOSFET？MOSFET通常比二极管贵，不是吗？这不是过度杀伤力吗？还是以某种方式使电路更好？

12 mosfet  switch-mode-power-supply  buck 

为什么有这么多消息人士这么说：“由于反激式变压器会储能，因此需要气隙”？我已经在教科书和应用笔记中看到了这种推理。 我以为气隙不能存储能量，我以为反激式变压器也可以通过电感来存储能量，而气隙可以减小电感，所以我认为它也可以降低电感器/反激式存储能量的能力。 我在哪里困惑？

12 switch-mode-power-supply  inductor  electromagnetism  power-electronics  flyback 

我正在为一个研究项目设计一种电气设备（我是一名博士生，但不幸的是没有EE！）。有关该设备的更多信息，请访问http://iridia.ulb.ac.be/supp/IridiaSupp2012-002/ 最后一个原型存在电源问题，因此我尝试通过设计一个新的更好的原型来克服这些问题。由于该设备由锂离子电池供电，因此我决定使用LTC3536降压/升压型开关稳压器：http ://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3536fa.pdf 我基本上将参考实现（数据表的第1页）用于1A / 3.3V电源，如下所示：（ 来源：ulb.ac.be） 共有三个独立的接地层：来自电池的PGND，GND，正常接地以及用于模拟传感器等的AGND。 这是我在Eagle中设计的板。我已经注意到与参考设计存在一些差异，例如C3和C4应该离LTC（U3）更近：（ 来源：ulb.ac.be） 这是我在VCC上看到的输出（有或没有负载，Vin = 4.7V）如您所见，Vpp很大！Vin <4.3V时较小，但仍相当可观。 （来源：ulb.ac.be） 通过将C3和C2移近LTC，并在C7处增加了另一个1µF的电容，我做了一些反复试验。这并没有太大帮助。然后，我用220µF的电容代替了C7，而不是数据手册中提到的22µF。这样，Vpp为〜200mV。这比数据表中指定的要好得多，但还有很长的路要走。另外，只有Vin> 4.3V时才是这种情况；低于此阈值Vpp仍超过2V。我想是改变的是升压还是降压，但是我真的不知道如何纠正。 现在的问题： 我想知道我是否犯了一个受过训练的人显而易见的错误？ 当数据表中给出的噪声仅为40mV时，为什么Vpp如此之大？ 除了随机插入不同的输出电容器外，还有其他解决方法吗？

12 power-supply  switch-mode-power-supply  noise  boost  buck 

背景： 我在开关电源中使用Si7456CDP N沟道MOSFET。电源和负载位于塑料外壳中。昨天，电源和负载运行正常。今天早上，当我打开电源时，没有任何反应。没有电。最终，我发现MOSFET的源极和漏极短路在一起。更换MOSFET解决了该问题。 题： 是什么原因导致N沟道MOSFET突然因源极-漏极短路而发生故障？

12 switch-mode-power-supply  short-circuit  fault  fet