电源知识学习总结

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1、电源降压中的LDO和DCDC（BUCK电路--降压式变换电路）

（1）DCDC（原理：类似于开关电源）

（开关电源：控制开关开通和关断的时间比例，维持输出稳定电压的一种电源。）

举例说明：将12V的电源转换成5V电源

12V的电源通过一个占空比为5/12（略大些，因为存在功耗损失）的脉冲后，在经过LC低通滤波器获得稳定的5V电源。

优点：体积小，可靠性高，能够实现集成化。

缺点：电源纹波大，噪声大。

DCDC中LC组成的低通滤波器（直流分量通过，抑制谐波分量）的截止频率为且截止频率要小于开关频率。

（开关频率：变频器输出的电压其实是一系列的脉冲；连续的PWM波。（开关频率高，电源纹波小。开关频率也不是越大越好，原因如下：）

开关频率增加，进而低通滤波器的截止频率增加，根据低通滤波器的截止频率可知，电感值和电容值降低，这样芯片的集成化程度会更高。同时在相同的电感尺寸下，电感值降低可以使绕线的变粗，这样可以通过的更大电流。

但是开关频率变高，带来开关损耗变大，对外部器件的干扰会增加。

）

（电源纹波抑制比：PSRR（dB）=20log*（Vin/Vout），描述输出信号受电源影响的量，PSRR越大，输出信号受到电源的影响越小。

）

（2）LDO（原理：类似电阻分压）

举例说明：将12V的电源转换成5V电源

12V的电源经过比例为7:5的电阻分压后输出12V*5/12=5V，剩余的7/12能量全部以热能释放。

优点：低成本、低噪声、低静态电流。

缺点：芯片和板子会发热。

补：计算LDO中电流的最大值

要计算该值需要确定芯片的热阻系数θja和工作最大结温Tj。这里以AMS117（TO-220-3封装为例）

热阻系数θja=60℃/W；工作最大结温Tj=150℃。

在12V转5V的LDO中，若工作环境为30℃，则还有120℃余量。根据热阻系数可知，该芯片可输出2W，可输出的最大电流为2W / 7V 约等于285mA。

总结：在电流不大，高精度的电源或者低压差的情况下一般用LDO实现。

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常用规范

EMI（电磁干扰）

电子设备工作时对周围其他电子设备造成干扰。

EMC（电磁兼容性）

包括两方面：一是该电子设备对周围其他电子设备的抗干扰能力；二是周围其他电子设备对该电子设备的抗干扰能力。

EMS（电磁敏感度）

电子设备由于电磁能量造成性能下降的难易程度。

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2、电源升压（BOST电路--升压式变换电路）

电路图转载自http://www.21ic.com/jichuzhishi/analog/questions/2016-05-11/675095.html

对该电路进行分析：

（1）mos管V导通时，电源E向L充电且电流恒为I，同时电容C（其电容值很大）向负载R供电，输出电压恒为U，mos管导通的 

时间为T1，此时电感L上积蓄的能量为E*I*T1。

（2）mos管V断开时，电源E和电感L同时向电容C充电、向负载R供电，mos管断开的时间为T2，此时电感L上释放的能量为

(U-E)*I*T2。（电感属于电流型，在一段时间内能够保持电流恒定（或对电流的变化有阻碍作用），所以I相同）

（3）当电感L积蓄的能量和释放的能量达到平衡时，则

E*I*T1=（U-E）*I*T2  --->>   U=E(T1+T2) / T2

（4）因为(T1+T2) / T2大于等于1，所以电路输出的电压高于电源E。

（5）(T1+T2) / T2为升压比，通过调节其大小可以改变输出U。