睿登科技：RD电源DC-DC架构原理浅析

RuiDeng

RD电源DC----DC架构原理浅析

  一台大电流的DCDC如何炼成的，如果要做一台DCDC电源，我们最先想到的是找一个最简单可靠的电路结构，于是BUCK降压电路结构呼之欲出：

  当MOS打开的时候，输入电源的电能给电感提供能量，同时给后级负载提供能量

  当mos关闭时，由于电感的电流不能突变，电感电流通过二极管继续给后级负载提供能量，当MOS再次打开，输入电源继续给后级以及电感提供能量，于是完成了一个循环。加上控制电路稳压电路就实现了最简单的DCDC电源。但是当需求电流逐步提高，有些元件就开始成为系统的短板了。

  我们知道MOS本身有一个导通电阻，假设十毫欧，即使MOS工作在持续打开状态下电流跑到10A状态，这样持续发热也就0.3W左右。但是二极管本身的工作压降比较大，10A持续可能能到0.5V甚至更高，这样二极管本身的发热有5W了，如果出现更大的电流，二极管发热更夸张。所以这时要么增大元件和散热器体积，要么选用更优化的结构。

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睿登BUCK同步整流结构应运而生，用MOS管来替代二极管，MOS管的压降更低，发热更小。所以这个结构就用在了RD6012、RD6018、RD6024等大电流的产品之上。

  当然大电流带来的不仅仅是更大功率，还有更强的纹波。MOS的间断开关导致了电感的电流断续变化，电容上的电压也是跟随这个mos的开关成小幅度变化，当输出电流增大时，电感上变化的电流会同步提高，如果输出电容不变，同一时间内电容充放电的电荷量就会增加，对应就是表象电容两端电压的变化。所以纹波大小与输出电流成正相关，与电容的容量成反相关（这里不能说正比，因为不是成比例增加的）。

  纹波有什么危害呢？对于数字电路影响还小一些，对于模拟电路，尤其是小信号电路，会通过电源直接干扰信号波形。当然实际上常见的应用0.5级以上的几乎没有影响，大家也不用过分担心。
  如何减小纹波呢，最好的方法就是过滤。RD6006P/RD6012P使用两级降压结构，第一级使用BUCK降压，将电压调整到比设定电压高一点。第二级采用线性降压，直接将电能转换为热量，假设线性部分调整电压为0.5V，理论上说，小于0.5V的纹波将会被过滤掉。

当然过滤纹波并不是这一种方法，大电流或者散热条件不足下就要选择其他方式，最简单的LC滤波也是不错的方法，其搭载在RD6024上，输出电流比RD6018大，纹波的水平也比它低很多。

  

  这也就是为什么只有P系列才能做5位的原因之一，纹波水平大了之后实际的输出值是变动的，那么要显示下一位就必须抑制纹波到更低水平位置，抑制了纹波之后只能把设定做到5位，显示还是四位，加了等于没加。所以要使用更高精度的AD芯片，那么既然设计必须使用更高精度的芯片了，那么其他的配套自然就得与其对应。

  客户会有疑问为什么不做某某功能，明明很简单。设计是权衡利弊根据现有资源做最优解，不会因为简单而去做，也不会因为难而不去做，所以很多功能性能并不能恰到好处的到达您的需求。希望大家在后面提出您的意见建议。

whseen

非隔离降压，主开关管直通失效，容易烧负载，有的廉价车充一坏烧蓝牙音箱4056芯片。防直通可调电源反激隔离变压器，SEPIC升降压等。