與線性解決方案相對(duì)應(yīng)的是開關(guān)穩(wěn)壓器
發(fā)布時(shí)間:2013/7/28 16:27:54 訪問次數(shù):921
與線性解決方案相對(duì)應(yīng)的是開關(guān)穩(wěn)壓器。由于它的開關(guān)特性,NE5532DR它的輸入和輸出既可以是交流也可以是直流,這就是為什么它能夠支持交流一交流( AC-AC)、交流一直流( AC-DC)、直流一交流(DC-AC)以及直流直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換功能的原因。在集成電路的應(yīng)用中,DC-DC轉(zhuǎn)換占據(jù)主導(dǎo)地位,因?yàn)榧呻娐返碾娫赐ǔ碜杂谥绷麟姵匾约半x線的AC- DC轉(zhuǎn)換器,而大多數(shù)的集成電路內(nèi)部和外部的負(fù)載應(yīng)用都需要直流電源。雖然能夠進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)換,開關(guān)穩(wěn)壓器也被稱為開關(guān)轉(zhuǎn)換器,即使它僅僅執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換的功能。
從電路的角度看,線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器的一個(gè)很大的不同在于后者的反饋環(huán)路既包括模擬模塊也包括數(shù)字模塊[圖1.1(b)]。開關(guān)穩(wěn)壓器的基本工作原理是電源對(duì)電容和電阻充電及它們對(duì)負(fù)載放電交替進(jìn)行,從而通過準(zhǔn)無損耗器件進(jìn)行能量傳輸。為了控制這個(gè)網(wǎng)絡(luò),電路通過反饋的方式把模擬誤差信號(hào)轉(zhuǎn)化成脈寬調(diào)制數(shù)字脈沖序列,而這些脈寬調(diào)制信號(hào)的開關(guān)狀態(tài)則決定了開關(guān)的連接狀態(tài)。從信號(hào)處理的角度看,開關(guān)網(wǎng)絡(luò)則使得輸入電壓擺幅范圍的數(shù)字脈沖通過低通濾波器轉(zhuǎn)換成紋波僅為幾個(gè)毫伏的模擬信號(hào),而這個(gè)模擬信號(hào)的均值即為穩(wěn)壓后的輸出。
DC- DC轉(zhuǎn)換器通常包括一個(gè)脈寬調(diào)制控制器、電容以及同步和(或)異步的開關(guān)[也就是三極管和(或)二極管],大多數(shù)情況下還包括一個(gè)電感,如圖1.1(b)所示。脈寬調(diào)制控制器由一個(gè)模擬的線性放大器和一個(gè)脈寬調(diào)制的模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換
器組成。很多由開關(guān)電容實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換器不需要功率電感,從而使得全芯片集成的實(shí)現(xiàn)方式在某些情況下成為可能。然而這些成的、無電感的轉(zhuǎn)換器不能夠像離散功率電感一樣提供大電流,這就是它們通常只能在低功耗領(lǐng)域滿足較小市場(chǎng)的原因。
與線性穩(wěn)壓器不同,開關(guān)穩(wěn)壓器能夠提供較寬的輸出電壓范圍,既可以低于輸入電壓,也能夠高于輸入電壓。降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓要低于輸入電壓而升壓轉(zhuǎn)換器則相反,電荷泵則通常用來指代不含電感的降壓或升壓轉(zhuǎn)換器。顧名思義,升降壓轉(zhuǎn)換器是升壓電路和降雁電路的組合,它能夠把輸出電壓調(diào)整到高于輸入或者低于輸入。雖然開關(guān)轉(zhuǎn)換器有眾多的靈活性和優(yōu)點(diǎn),但是線性穩(wěn)壓器在消費(fèi)電子和高性能電子領(lǐng)域仍然十分流行,我們會(huì)在下面的章節(jié)里進(jìn)行闡述。
從電路的角度看,線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器的一個(gè)很大的不同在于后者的反饋環(huán)路既包括模擬模塊也包括數(shù)字模塊[圖1.1(b)]。開關(guān)穩(wěn)壓器的基本工作原理是電源對(duì)電容和電阻充電及它們對(duì)負(fù)載放電交替進(jìn)行,從而通過準(zhǔn)無損耗器件進(jìn)行能量傳輸。為了控制這個(gè)網(wǎng)絡(luò),電路通過反饋的方式把模擬誤差信號(hào)轉(zhuǎn)化成脈寬調(diào)制數(shù)字脈沖序列,而這些脈寬調(diào)制信號(hào)的開關(guān)狀態(tài)則決定了開關(guān)的連接狀態(tài)。從信號(hào)處理的角度看,開關(guān)網(wǎng)絡(luò)則使得輸入電壓擺幅范圍的數(shù)字脈沖通過低通濾波器轉(zhuǎn)換成紋波僅為幾個(gè)毫伏的模擬信號(hào),而這個(gè)模擬信號(hào)的均值即為穩(wěn)壓后的輸出。
DC- DC轉(zhuǎn)換器通常包括一個(gè)脈寬調(diào)制控制器、電容以及同步和(或)異步的開關(guān)[也就是三極管和(或)二極管],大多數(shù)情況下還包括一個(gè)電感,如圖1.1(b)所示。脈寬調(diào)制控制器由一個(gè)模擬的線性放大器和一個(gè)脈寬調(diào)制的模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換
器組成。很多由開關(guān)電容實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換器不需要功率電感,從而使得全芯片集成的實(shí)現(xiàn)方式在某些情況下成為可能。然而這些成的、無電感的轉(zhuǎn)換器不能夠像離散功率電感一樣提供大電流,這就是它們通常只能在低功耗領(lǐng)域滿足較小市場(chǎng)的原因。
與線性穩(wěn)壓器不同,開關(guān)穩(wěn)壓器能夠提供較寬的輸出電壓范圍,既可以低于輸入電壓,也能夠高于輸入電壓。降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓要低于輸入電壓而升壓轉(zhuǎn)換器則相反,電荷泵則通常用來指代不含電感的降壓或升壓轉(zhuǎn)換器。顧名思義,升降壓轉(zhuǎn)換器是升壓電路和降雁電路的組合,它能夠把輸出電壓調(diào)整到高于輸入或者低于輸入。雖然開關(guān)轉(zhuǎn)換器有眾多的靈活性和優(yōu)點(diǎn),但是線性穩(wěn)壓器在消費(fèi)電子和高性能電子領(lǐng)域仍然十分流行,我們會(huì)在下面的章節(jié)里進(jìn)行闡述。
與線性解決方案相對(duì)應(yīng)的是開關(guān)穩(wěn)壓器。由于它的開關(guān)特性,NE5532DR它的輸入和輸出既可以是交流也可以是直流,這就是為什么它能夠支持交流一交流( AC-AC)、交流一直流( AC-DC)、直流一交流(DC-AC)以及直流直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換功能的原因。在集成電路的應(yīng)用中,DC-DC轉(zhuǎn)換占據(jù)主導(dǎo)地位,因?yàn)榧呻娐返碾娫赐ǔ碜杂谥绷麟姵匾约半x線的AC- DC轉(zhuǎn)換器,而大多數(shù)的集成電路內(nèi)部和外部的負(fù)載應(yīng)用都需要直流電源。雖然能夠進(jìn)行AC-DC轉(zhuǎn)換,開關(guān)穩(wěn)壓器也被稱為開關(guān)轉(zhuǎn)換器,即使它僅僅執(zhí)行DC-DC轉(zhuǎn)換的功能。
從電路的角度看,線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器的一個(gè)很大的不同在于后者的反饋環(huán)路既包括模擬模塊也包括數(shù)字模塊[圖1.1(b)]。開關(guān)穩(wěn)壓器的基本工作原理是電源對(duì)電容和電阻充電及它們對(duì)負(fù)載放電交替進(jìn)行,從而通過準(zhǔn)無損耗器件進(jìn)行能量傳輸。為了控制這個(gè)網(wǎng)絡(luò),電路通過反饋的方式把模擬誤差信號(hào)轉(zhuǎn)化成脈寬調(diào)制數(shù)字脈沖序列,而這些脈寬調(diào)制信號(hào)的開關(guān)狀態(tài)則決定了開關(guān)的連接狀態(tài)。從信號(hào)處理的角度看,開關(guān)網(wǎng)絡(luò)則使得輸入電壓擺幅范圍的數(shù)字脈沖通過低通濾波器轉(zhuǎn)換成紋波僅為幾個(gè)毫伏的模擬信號(hào),而這個(gè)模擬信號(hào)的均值即為穩(wěn)壓后的輸出。
DC- DC轉(zhuǎn)換器通常包括一個(gè)脈寬調(diào)制控制器、電容以及同步和(或)異步的開關(guān)[也就是三極管和(或)二極管],大多數(shù)情況下還包括一個(gè)電感,如圖1.1(b)所示。脈寬調(diào)制控制器由一個(gè)模擬的線性放大器和一個(gè)脈寬調(diào)制的模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換
器組成。很多由開關(guān)電容實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換器不需要功率電感,從而使得全芯片集成的實(shí)現(xiàn)方式在某些情況下成為可能。然而這些成的、無電感的轉(zhuǎn)換器不能夠像離散功率電感一樣提供大電流,這就是它們通常只能在低功耗領(lǐng)域滿足較小市場(chǎng)的原因。
與線性穩(wěn)壓器不同,開關(guān)穩(wěn)壓器能夠提供較寬的輸出電壓范圍,既可以低于輸入電壓,也能夠高于輸入電壓。降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓要低于輸入電壓而升壓轉(zhuǎn)換器則相反,電荷泵則通常用來指代不含電感的降壓或升壓轉(zhuǎn)換器。顧名思義,升降壓轉(zhuǎn)換器是升壓電路和降雁電路的組合,它能夠把輸出電壓調(diào)整到高于輸入或者低于輸入。雖然開關(guān)轉(zhuǎn)換器有眾多的靈活性和優(yōu)點(diǎn),但是線性穩(wěn)壓器在消費(fèi)電子和高性能電子領(lǐng)域仍然十分流行,我們會(huì)在下面的章節(jié)里進(jìn)行闡述。
從電路的角度看,線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器的一個(gè)很大的不同在于后者的反饋環(huán)路既包括模擬模塊也包括數(shù)字模塊[圖1.1(b)]。開關(guān)穩(wěn)壓器的基本工作原理是電源對(duì)電容和電阻充電及它們對(duì)負(fù)載放電交替進(jìn)行,從而通過準(zhǔn)無損耗器件進(jìn)行能量傳輸。為了控制這個(gè)網(wǎng)絡(luò),電路通過反饋的方式把模擬誤差信號(hào)轉(zhuǎn)化成脈寬調(diào)制數(shù)字脈沖序列,而這些脈寬調(diào)制信號(hào)的開關(guān)狀態(tài)則決定了開關(guān)的連接狀態(tài)。從信號(hào)處理的角度看,開關(guān)網(wǎng)絡(luò)則使得輸入電壓擺幅范圍的數(shù)字脈沖通過低通濾波器轉(zhuǎn)換成紋波僅為幾個(gè)毫伏的模擬信號(hào),而這個(gè)模擬信號(hào)的均值即為穩(wěn)壓后的輸出。
DC- DC轉(zhuǎn)換器通常包括一個(gè)脈寬調(diào)制控制器、電容以及同步和(或)異步的開關(guān)[也就是三極管和(或)二極管],大多數(shù)情況下還包括一個(gè)電感,如圖1.1(b)所示。脈寬調(diào)制控制器由一個(gè)模擬的線性放大器和一個(gè)脈寬調(diào)制的模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換
器組成。很多由開關(guān)電容實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)換器不需要功率電感,從而使得全芯片集成的實(shí)現(xiàn)方式在某些情況下成為可能。然而這些成的、無電感的轉(zhuǎn)換器不能夠像離散功率電感一樣提供大電流,這就是它們通常只能在低功耗領(lǐng)域滿足較小市場(chǎng)的原因。
與線性穩(wěn)壓器不同,開關(guān)穩(wěn)壓器能夠提供較寬的輸出電壓范圍,既可以低于輸入電壓,也能夠高于輸入電壓。降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓要低于輸入電壓而升壓轉(zhuǎn)換器則相反,電荷泵則通常用來指代不含電感的降壓或升壓轉(zhuǎn)換器。顧名思義,升降壓轉(zhuǎn)換器是升壓電路和降雁電路的組合,它能夠把輸出電壓調(diào)整到高于輸入或者低于輸入。雖然開關(guān)轉(zhuǎn)換器有眾多的靈活性和優(yōu)點(diǎn),但是線性穩(wěn)壓器在消費(fèi)電子和高性能電子領(lǐng)域仍然十分流行,我們會(huì)在下面的章節(jié)里進(jìn)行闡述。
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