特別報導:如何選擇最適合的Buck轉換器?
立錡科技擁有豐富的Buck架構DC/DC轉換器產品,但要根據您應用的需要從中選出最適合的型號卻可能會是一個不小的挑戰。本期電子報將為您介紹不同類型的Buck轉換器以及在選型時需要考慮的關鍵參數,希望能讓您在選型時可以做出最優的選擇以優化您的應用的性能。
Buck轉換器基礎
Buck轉換器是以開關方式運作的降壓型穩壓器,與線性穩壓器相比,它可以在輸入、輸出電壓差很高和負載電流很大的場合實現更高的效率和應用上的靈活性。在具體的實現上,Buck轉換器常被分為同步架構和非同步架構,那麼它們到底有何不同呢?開關切換波形是如何被過濾成為直流的呢?控制回路是如何對輸出電壓進行調節的呢?為什麼內部導通電阻和開關切換頻率是非常重要的呢?閱讀應用筆記,讓我們一起來一探究竟。
最重要的選擇標準
按照最高工作電壓和電流輸出能力進行選擇
立錡科技的Buck 轉換器在工作電壓上可被分為3種類別來分別滿足不同應用的需要。低壓 Buck 轉換器的最佳應用場合是單節鋰離子電池供電的場合,它們也常被用於5V電源之下進行操作;額定電壓為18V的高壓 Buck 轉換器常被使用於12V供電的環境;對於更高的電壓環境,立錡則有額定電壓為21V/23V/24V和36V的器件予以應對,它們可以滿足工業場合甚至汽車應用的需要。
當考慮Buck轉換器的電流供應能力時,應用所需的平均電流消耗和峰值電流是兩個最重要因素。平均電流消耗會決定MOSFET開關的發熱狀況,它們是與傳導損失和切換損失相關的;峰值電流則與器件的最大額定電流和過流保護閾值密切相關。
選擇PSM或強制PWM工作模式,考慮負載很輕時的效率問題
對於在低功耗待機模式時仍須運轉的電源軌來說,都希望Buck轉換器的輕載效率越高越好。採用強制PWM工作模式的Buck轉換器會在整個負載範圍內保持固定的工作頻率,而採用脈衝省略模式(PSM)工作的Buck轉換器會在輕載條件下降低其開關切換頻率。由於輕載條件下的損耗主要來自於切換操作,PSM的輕載效率就得到了提升。點擊
可瞭解PSM模式的工作原理,同時洞察其優勢與缺陷。
對開關切換頻率的考慮
較高的開關切換頻率使採用較小的電感和電容成為可能,並可提升它在面對階躍負載時的性能表現。然而,這也會導致開關切換損耗的增加和EMI輻射頻率範圍的擴展,還會限制可能的最大降壓比(因為最小占空比是受限於轉換器的最短導通時間和開關切換頻率的:
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一般而言,較高輸入電壓的應用適合使用開關切換頻率較低的器件。
讓BOM成本最優化
想讓您的Buck設計更加出彩?選擇正確的控制拓撲,再加上最合適的IC封裝,可為您同時節約被動元件和IC的成本。例如,立錡科技的
ACOT®;控制架構可提供卓越的負載瞬態回應特性,讓您在縮減了輸出電容大小的情況下還能滿足您在大負載脈衝下對電壓跌落幅度的要求。使用晶片倒裝技術的
TSOT-23-6封裝,由於無需使用鍵合線(bonding wires),具有極低的R
DS(ON) 和極佳的熱性能,而成本卻維持在最低的水準上。