【基础设计】如何设计一个DC-DC升压开关电路(7/5更新）

rollei120 · 发表于 2012-6-30 07:12

lili_11 发表于 2012-6-30 06:52

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谢谢LZ~~希望LZ能写一下各种类型的电感的优点和缺点，另外输入输出电容的选择上有什么要求？？
...

起的真早。电感的类型，我以后再补充一点，这方面也不是太专业。
电容的选择会在后面提到的。下周吧。

wdljoe · 发表于 2012-6-30 07:58

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lili_11 · 发表于 2012-6-30 08:42

rollei120 发表于 2012-6-30 07:12

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起的真早。电感的类型，我以后再补充一点，这方面也不是太专业。
电容的选择会在后面提到的。下周吧。
...

谢谢LZ，期待大作！！！

rollei120 · 发表于 2012-7-2 12:36

本帖最后由 rollei120 于 2012-7-2 14:47 编辑

lili_11 发表于 2012-6-30 08:42

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谢谢LZ，期待大作！！！

为了加深大家对频率和电感之间的关系，我再给个例子。
前面我们已经计算了ISL9751在600KHz时，电感所需值为4.7uH，2A。
假设有另外一个IC，他的频率只有150KHz，那么我们可以计算出，电感所需值为：16uH，实际取值22uH，电感的峰值电流为1.85A。

IC 的开关频率	所取电感值	电感允许的最大直流电流	电感的尺寸	电感的体积
600KHz	4.7uH	2A	3.7 X 3.5 X 1.65mm （以Murata LQH44 系列为例）	22立方毫米
150KHz	22uH	2A	8 X 8 X 3.8 mm （以murata LQH88系列为例）	243立方毫米

从上面这个表，我们可以看到，频率减小4倍，电感的体积需要增大11倍。这也是为什么有些电源用到的电感体积很大，有些又很小的原因。
Lili_11想了解各种类型电感的优缺点，我在这方面的知识也不是很多。只说一下DC-DC变换中两种最常见的，一种是环形电感，另一种是线轴型的。
环形电感，它的磁通辐射最小，绕制比较麻烦，一般在开关频率低，电流大的板子上比较常用。

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线轴型电感，可以做的比较小，也可以做出贴片的。有些会在外层加一个磁屏蔽的外壳。一般在开关频率较高的板子上用到。

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negation · 发表于 2012-7-2 12:55

rollei120 发表于 2012-7-2 12:36

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为了加深大家对频率和电感之间的关系，我再给个例子。
前面我们已经计算了ISL9751在600KHz时，电感所需值 ...

{:3_105:}数据正确结论写反了吧，应该是频率增大电感缩小

jully3881 · 发表于 2012-7-2 13:02

不错不错理论与实践相结合不错不错

rollei120 · 发表于 2012-7-2 13:25

negation 发表于 2012-7-2 12:55

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数据正确结论写反了吧，应该是频率增大电感缩小

谢谢你的提醒，已经改正

aixiangsui · 发表于 2012-7-2 13:28

支持一下，话说电源部件的电流和体积又是嘛关系呢？

rollei120 · 发表于 2012-7-2 14:33

aixiangsui 发表于 2012-7-2 13:28

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支持一下，话说电源部件的电流和体积又是嘛关系呢？

一般来说，电流越大，体积越大。这应该和电感上用的导线截面积相关。如果你查看电感的规格，电流大的，他的直流电阻会越小。比如
4.2A 电感量是4.7uH的，他的直流电阻是0.017欧姆，
1A 电感量同样是4.7uH的，他的直流电阻是0.18欧姆。

（个人看法，不知是否正确）

negation · 发表于 2012-7-2 14:36

rollei120 发表于 2012-7-2 13:25

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谢谢你的提醒，已经改正

{:3_105:}突然又发现一个错误，体积的单位怎会是平方毫米，应该是立方吧

rollei120 · 发表于 2012-7-2 14:46

negation 发表于 2012-7-2 14:36

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突然又发现一个错误，体积的单位怎会是平方毫米，应该是立方吧

又要谢你一下啦。
有错就改。

lili_11 · 发表于 2012-7-2 18:25

rollei120 发表于 2012-7-2 14:46

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又要谢你一下啦。
有错就改。

谢谢LZ，最近看到一种线艺电感，貌似说很NB？不知道NB在什么地方呢？
LZ什么时候开讲电容的选择呢？

rollei120 · 发表于 2012-7-2 20:34

lili_11 发表于 2012-7-2 18:25

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谢谢LZ，最近看到一种线艺电感，貌似说很NB？不知道NB在什么地方呢？
LZ什么时候开讲电容的选择呢？
...

你说的电感我没有接触过。这方面的知识也不是很丰富。
明天应该能写电容的部分了。

lili_11 · 发表于 2012-7-2 21:09

我说的线艺电感就是这玩意

rollei120 · 发表于 2012-7-3 11:24

lili_11 发表于 2012-7-2 21:09

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我说的线艺电感就是这玩意

看了这公司的网站，看来是间大公司。价钱应该也高。

rollei120 · 发表于 2012-7-3 11:29

输出电容的选择
ISL97516规格书里推荐低ESR的多层陶瓷贴片电容。ESR的全称是Equivalent Series Resistance等效串联电阻。理想电容的电阻是为0的，但现实做不到，也就有了这个串联电阻感念，这里不多说了，感兴趣的可以自己找资料看看。
规格书里给出了计算公式：

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说明：
ΔVo是输出纹波大小，这里我们要求<50mV，即0.05V
ESR为电容的等效串联电阻值，这里我们用0.002欧姆。后面会给个规格书大家看看
Co为输出电容值
Fsw是开关频率，我们用600kHz
D占空比，我们要选3.0V输入时的，D=0.4
这样输出电容值的计算公式：
Co=Iout X D /Fsw/(ΔVo-Iout XESR)=1A X 0.4 /600KHz/(0.05-1A X 0.002)=13.9uF
这样我们得出，如果纹波要小于50mV，电容的最小值为13.9uF，实际取值时我们要取大一些，选择22uF。
现在我们回头看下ESR的值是怎么来的。不是所有的厂商都会提供这个值。这里我找到村田Murata的电容规格书，1206贴片的，22uF。在频率在600KHz附近，ESR的值大概为0.002欧姆。这也是在上面的计算中我取0.002的依据。

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这个是Murata电容的ESR，如果换成三星的，ESR大概是0.006.这样计算出来的电容值是15.1uF，同样实际应用时我们也取22uF。
如果我们不知道电容的ESR，我们可以简化电容的计算公式，在得出值的基础上选用大一级的电容。
简化后的公式：
Cout= Iout X D /Fsw/ΔVo= （Iout XD）/（FswX ΔVo）
ISL97516规格书还提到了，要加多一个0.1uF的电容，用来抑制高频噪声。
好了到这里，我们知道了如何选择输出电容。

jully3881 · 发表于 2012-7-3 11:36

this is very good, ok so......, i am from jianada thank you

rollei120 · 发表于 2012-7-3 12:30

本帖最后由 rollei120 于 2012-7-3 12:31 编辑

jully3881 发表于 2012-7-3 11:36

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this is very good, ok so......, i am from jianada thank you

wellcome！
if you have any questions, let me know. let's discuss it.
maybe you can help me for some english translation.{:1_288:}

jully3881 · 发表于 2012-7-3 12:43

rollei120 发表于 2012-7-3 12:30

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wellcome！
if you have any questions, let me know. let's discuss it.
maybe you can help me for some ...

汗我去，我本国人啦，哟西哟西大大的

rollei120 · 发表于 2012-7-3 13:20

jully3881 发表于 2012-7-3 12:43

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汗我去，我本国人啦，哟西哟西大大的

{:3_122:}

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wdljoe wdljoe 当前离线积分 10534 IP卡狗仔卡头像被屏蔽该用户从未签到	发表于 2012-6-30 07:58 来自手机 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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