特别报导:如何选择最适合的Buck转换器?
立锜科技拥有丰富的Buck架构DC/DC转换器产品,但要根据您应用的需要从中选出最适合的型号却可能会是一个不小的挑战。本期电子报将为您介绍不同类型的Buck转换器以及在选型时需要考虑的关键参数,希望能让您在选型时可以做出最优的选择以优化您的应用的性能。
Buck转换器基础
Buck转换器是以开关方式运作的降压型稳压器,与线性稳压器相比,它可以在输入、输出电压差很高和负载电流很大的场合实现更高的效率和应用上的灵活性。在具体的实现上,Buck转换器常被分为同步架构和异步架构,那么它们到底有何不同呢?开关切换波形是如何被过滤成为直流的呢?控制回路是如何对输出电压进行调节的呢?为什么内部导通电阻和开关切换频率是非常重要的呢?阅读应用笔记,让我们一起来一探究竟。
最重要的选择标准
按照最高工作电压和电流输出能力进行选择
立锜科技的Buck 转换器在工作电压上可被分为3种类别来分别满足不同应用的需要。低压 Buck 转换器的最佳应用场合是单节锂离子电池供电的场合,它们也常被用于5V电源之下进行操作;额定电压为18V的高压 Buck 转换器常被使用于12V供电的环境;对于更高的电压环境,立锜则有额定电压为21V/23V/24V和36V的器件予以应对,它们可以满足工业场合甚至汽车应用的需要。
当考虑Buck转换器的电流供应能力时,应用所需的平均电流消耗和峰值电流是两个最重要因素。平均电流消耗会决定MOSFET开关的发热状况,它们是与传导损失和切换损失相关的;峰值电流则与器件的最大额定电流和过流保护阈值密切相关。
选择PSM或强制PWM工作模式,考虑负载很轻时的效率问题
对于在低功耗待机模式时仍须运转的电源轨来说,都希望Buck转换器的轻载效率越高越好。采用强制PWM工作模式的Buck转换器会在整个负载范围内保持固定的工作频率,而采用脉冲省略模式(PSM)工作的Buck转换器会在轻载条件下降低其开关切换频率。由于轻载条件下的损耗主要来自于切换操作,PSM的轻载效率就得到了提升。点击
可了解PSM模式的工作原理,同时洞察其优势与缺陷。
对开关切换频率的考虑
较高的开关切换频率使采用较小的电感和电容成为可能,并可提升它在面对阶跃负载时的性能表现。然而,这也会导致开关切换损耗的增加和EMI辐射频率范围的扩展,还会限制可能的最大降压比(因为最小占空比是受限于转换器的最短导通时间和开关切换频率的:
,故
)。
一般而言,较高输入电压的应用适合使用开关切换频率较低的器件。
让BOM成本最优化
想让您的Buck设计更加出彩?选择正确的控制拓扑,再加上最合适的IC封装,可为您同时节约被动元件和IC的成本。例如,立锜科技的
ACOT®;控制架构可提供卓越的负载瞬态响应特性,让您在缩减了输出电容大小的情况下还能满足您在大负载脉冲下对电压跌落幅度的要求。使用芯片倒装技术的
TSOT-23-6封装,由于无需使用键合线(bonding wires),具有极低的R
DS(ON) 和极佳的热性能,而成本却维持在最低的水平上。