查看原文
其他

DC-DC降压芯片是否有输入输出压差范围要求?

雕塑者 硬件大熊 2024-03-05

在LDO应用中,会有一个输入输出压差范围的概念,如AMS1117,压差Dropout Voltage的典型值为1.1V,即:输入至少比输出高1.1V的压降才能支持所需要的输出。

在之前写过的一篇文章《LDO与DC-DC 的入门理解》中,我们可以了解到LDO是靠内部电路分压达到降压输出,而DC-DC则是通过“断续的供给”达到降压输出。那么,DC-DC降压电路输入和输出是否需要压差呢?思考一个场景:某款Buck芯片自身工作电压范围为2.7-5.5V,现需要该芯片输出3.3V/2A。当正常输入5V时,该芯片可满载输出3.3V,当输入电压只有3.5V时,该芯片是否还能正常输出3.3V/2A呢?


该问题本质其实是DC-DC降压电路中,在输入输出规格内,芯片占空比是否受限、导通损耗的问题。理论上,但芯片的开关周期达到100%时,DC-DC其实是一个“直通”状态,即输出电压等于输入电压,当然,真实的应用中,芯片的占空比不会达到完整的100%,而且由于芯片里集成或外置的MOSFET的导通内阻以及输出电感上Rdc,实际输出电压与输入电压之间会有一个压差。

以JW5092为例,输入4.7V时,可输出3.3V/2A,但当输入为4.0V的时候,是否还能满载输出?

首先,根据能量守恒,我们可知(Vin-Vout)*ton=Vout*toff,由此

Vout = Vin * D,D为开关周期中,“开”的占空比。

考虑,MOS管导通内阻Rds、电感内阻RL,可得:

Vout = Vin * D- Iout x (Rds(ON) + RL)


查看规格书——

当Vin = 4V时,若输出2A,暂时忽略电感选型上的内阻差异,则:

由此可知,此时该当输入为4.0V的时候,JW5092无法满载输出3.3V/2A


所以DC-DC降压电路中,实际输出电压要等于输入电压减去Buck芯片里集成或外置的MOSFET的Rds(on)以及输出电感的Rdc上产生的压降,包括由于占空比受限导致的无法满载输出。带载越重,输出电压越低。当你的输入输出压差范围很小,但仍然需要满载输出时,请考虑号称可达100%占空比的芯片!


—推荐阅读—

电路分析

可控硅设计经验分享

LDO与DC-DC入门理解

“反激变压器”其实是电感

NFC芯片选型及基本电路框

为什么锂离子电池充电需要3个阶段

一个恒流输出电源传导、辐射超标解决案例

工艺制程

警惕!CAF效应导致PCB漏电

AltiumDesigner热焊盘敷铜设置技巧

对于“工业设计之美”评审与决策的一点认知

隐秘的角落:SMT过炉速度不当带来的质量隐患

测试分析

浅谈4款低功耗电流测试“神器”

芯片失效分析,你可以怎么办?

示波器测试市电电路意外“炸机”?

算法思维

用数据思维看事实

增量式PID公式的4点疑问和理解

器件选型

干电池漏液分析

直流电机选型要点

浅析继电器触点粘连问题

切勿忽视晶振的选型设计

浅析电容式触摸感应原理与类型


原创不易,

如果我的文字对你有所启发或帮助,

还请“点赞、收藏、转发”三连!

继续滑动看下一个

DC-DC降压芯片是否有输入输出压差范围要求?

雕塑者 硬件大熊
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存