buck电路计算 电源设计之--BUCK电路

最近一段指的是要求把整个设计梳理的更精细。
在设计电源之前,总是需要确定一些参数。根据这些参数,我们可能可以为后续设计评估性能。一些最关键的参数需要注意。
环境
模块外部环境温度范围:ta _ o _ min ~ ta _ o _ max
模块内部环境温度:ta _ min ~ ta _ max
关于输出参数
输出电压参数
输出电压值:Vo
输出电压误差:电压_公差
输出电压纹波:Vo_rpp
输出电流范围:
最大负载电流Io_max
典型负载电流Io_nom
最小负载电流Io_min
关于输入参数
输入电压范围:
最大输入电压Vi_max
典型输入电压Vi_nom
最小输入电压Vi_min
输入纹波电压:Vi_rpp
开关电源的内部设计参数和性能
开关频率Fsw
电源效率
典型输入电压,典型负载电流Eff_1
最小输入电压,最大负载电流Eff_2
典型输入电压,最大负载电流Eff_3
最大输入电压、最大负载电流Eff_4
其他参数:
输出短路电流
输出最大负载电流开始时间
电路设计和计算过程
电路设计过程如图所示:
设计过程的第一部分分为三个小部分:
1.设计电路的初步选择:通过定义占空比空和电感电流,得到电感和电容的选择
2.根据以上初步选择,得出电路的主要参数是否满足要求
3.确认电路是否会在两种模式之间切换(在输出负载电流范围内),并确认模式切换引起的输出电流瞬态变化值。

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第二部分是验证组件和输入输出网络,并考虑添加缓冲电路
分为以下几个部分:
1.金属氧化物半导体晶体管功耗:
导通功耗计算:主要与输出电流、电感变化电流、MOS管导通电阻有关
开关功耗计算:开关频率、栅极开关电流、负载电流、输入电流等
PS:这里可以用两种方法:1。用数据测算;2.用公式计算
电网功耗:与开关频率和MOS本身的Qg有关
2.二极管功耗
开启功耗:电流随负载电流和电感而变化
反向功耗:与反向电压和漏电流有关
反向恢复功耗:开关频率、二极管特性
3.电容和滤波器参数
主电容器发热:与等效串联电阻和电感变化电流有关
输入过滤网络:
计算电流变化引起的输入滤波环节瞬态压降的变化
输出滤波器网络:
计算最终纹波电压
缓冲电路计算
粗略计算,根据实际效果调试。

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我准备把设计分成3 ~ 4个部分。第一部分列举了电气参数和计算过程,第二部分推导了所有需要用到的公式,第三部分列举了所有可能存在的设计问题,第四部分完成了设计实例,第五部分拾取并填补了空白,特别是目前的模式实例大多是BUCK电路,所以我会根据之前的经验有选择地自己推导。我是电源设计初学者。我从入门级的角度看问题。希望你不要笑我。
我是电源新手。我继续思考分析,希望牢牢掌握这部分知识,涉及到最重要的几点。难免会有一些不好的错误和遗漏。请大家指教。
首先,将设计所需的信息输入到我们定义的参数中,如下图所示:

buck电路计算 电源设计之--BUCK电路


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空比值和电感电流范围的初步确认:

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