探索降压稳压器IC

探索降压稳压器IC

目前最常见的开关稳压器拓扑之一是降压型开关稳压器。降压稳压器IC通常采用内置控制器和集成FET进行降压转换。不仅如此，降压稳压器IC还可应用到各类设计中，如反相电源、双极性电源以及单个或多个独立电压输出的隔离电源。本文介绍了各种降压稳压器的设计，阐释它们的工作原理，并讨论实现这些设计需要考虑的实际因素。

采用降压稳压器IC的降压转换器

瑞萨电子ISL8541x系列降压稳压器IC具有集成的上管和下管FET、内部启动二极管和内部补偿，可最大限度地减少外部元件数量，实现非常小尺寸的整体解决方案。此外，该系列稳压器IC具有3V~40V的宽输入电压范围，可支持多节电池和各种稳压电压输出。本文将以ISL85410降压稳压器IC为例详细解释各种应用设计。

电源设计中，当所需电压低于系统中的可用电压时，则需要使用降压转换器。例如，采用12V电池作为输入电压的系统，需要输出5V、3.3V或1.2V电压，以便为微控制器、I / O、存储器和FPGA供电。通过有效地将高电压转换为低电压，降压转换器可延长系统内的电池寿命、减少散热并提高可靠性。图1为使用

ISL85410降压稳压器IC的降压转换器的简化原理图。

图1. 降压转换器的简化原理图

输出电压与输入电压具有相同的极性，连续导通模式（CCM）中的电压转换率可表示为：

（1）

其中D是占空比，范围从0到1，表示输出电压（VOUT）始终小于或等于输入电压（VIN）。

采用降压稳压器IC的反相电源

虽然电子系统通常使用正电压，但有时也需要使用负电压。在这种情况下，需要反相电源用正输入生成负电压。为满足这些应用需求，比较常见的解决方案之一是使用反相降压-升压转换器。

图2比较了降压转换器与反相降压-升压转换器的功率级，表明可以通过切换FET Q2和电感L1来获得反相降压-升压转换器。这种拓扑变化会产生不同的电压转换比和输出电压的反相极性：

（2）

在反相降压-升压转换器中，输出电压幅度可以高于或低于输入电压，并且输出电压相对于输入电压源的接地是负的。

图2. 降压转换器和反相降压-升压转换器的功率级

反相降压-升压转换器可采用高度集成的降压稳压器IC实现。如图3所示，使用ISL85410降压稳压器的简化电路。将降压稳压器配置为反相降压-升压转换器时，需要注意两个重要区别。第一，输入电压的（VIN）返回（RTN）连接。图1所示的降压转换器，输入电压的RTN同时也是接地端（即降压调节器的

AGND/PGND引脚），而在反相降压-升压转换器中输入电压的RTN和接地端不再相同。因此，在实现反相降压-升压转换器时，必须在VIN引脚和RTN（而非AGND/PGND引脚）上施加输入电压源。

第二，VIN引脚上的电压应力需参考AGND引脚。无论输出电压如何，降压转换器中的电压始终等于输入电压（VIN）。相比之下，反相降压- 升压转换器中的VIN引脚必须能够承受输入电压和输出电压之和（V IN + V OUT）。例如，在将24V转换为-5V的设计中，VIN引脚上的电压应力为29V而不是24V。必须谨记VIN引脚上的电压应力不应超过IC数据表中规定的绝对最大额定电压。

图3. 简化的反相降压-升压转换器

采用降压稳压器IC的双极性电源

许多应用，如运算放大器和数据采集系统，都需要双极性±5V或±12V电源。一种常见的方法是使用单个开关调节器以及耦合电感器（通常也称为变压器）来产生负电压和正电压输出。图4展示了如何使用降压转换器和反相降压-升压转换器来生成双极性电源。

如图4（a）所示，首先将ISL85410降压稳压器配置为调节正输出VOUT+的降压稳压器，然后通过增加额外的耦合绕组产生负输出VOUT-。若对正输出VOUT+就像在降压转换器中那样进行调节，则负输出VOUT-与VOUT+数值一样（简单起见，整流二极管D1的正向电压降被忽略），但具有相反的极性。

图4. 使用降压方法（a）或反相降压-升压方法（b）的双极电源简化原理图

图5表示在DT和（1-D）T的时间间隔期间使用降压方法的双极电源的等效电路。在DT期间，上管FET Q1开启，导致整流二极管D1反向电压偏置，因此在次级绕组中没有电流流动。在（1-D）T期间，Q1断开，电流Ip通过下管FET Q2续流，次级绕组两端的电压（Vs）对应VOUT+，因此D1导通，为输出电容COUT2充电，并为负载供电。建议以强制CCM配置转换器，从而实现负输出电压（VOUT-）的良好电压调节。

图5. 使用降压方法的双极电源等效电路

下文详细说明使用ISL85410建立并模拟双极性电源的SIMPLIS模型的工作原理，关键参数见表1。

表格1. 双极性电源关键参数

仿真波形如图6所示。在Q2开启的（1-D）T期间，次级绕组电流（Is）的耦合电流使总的原边电流（Ip）变为负值。通过合适的设计，确保该负电流足够低，避免在正常工作条件下触发降压稳压器的负电流限制。

图6. 采用降压法的双极性电源仿真波形

图4（b）展示另一种方法，使用反相降压-升压转换生成双极性电源。与使用降压转换相比，反相降压-升压转换是将降压调节器IC配置为反相降压-升压来产生负电压输出，使用耦合绕组来产生正电压输出。与使用降压转换的双极性电源不同，当输入电压低于输出时，反相降压-升压转换可以调节输出（升压转换）。然而，在反相降压- 升压转换中FET电压应力要高于降压转换。表2对比了这两种转换，并为特定应用选择最佳解决方案提供了设计指导意见。

表格2. 对比降压转换与反相降压-升压转换的双极性电源

采用降压稳压器IC的隔离电源

通常需要隔离型电压输出来提供电流隔离，并增强安全性和抗噪性。常见应用包括可编程逻辑控制器（PLC）、智能功率计量和IGBT驱动电源。反激和推挽转换器是两种常见而经济的解决方案。然而，反激式转换器通常需要光耦合器或辅助绕组来调节输出电压。此外，反激式开关会受到高电压尖峰的影响，因此通常需要RCD缓冲器。推挽式直流变压器以固定50％占空比运行，可能会影响到输出电压调节，有时需要额外的LDO才能实现精确的输出调节。

在上述双极性电源（图4）中，通过在降压或反相降压- 升压转换器中使用电感器添加磁耦合绕组来实现额外的输出电压输出。通过简单地隔离这两个输出回路，可以实现隔离型电压输出（参见图7），这种方法正变得越来越常用。

单个隔离电压轨的隔离电源

图7. 使用降压法（a）或反相降压-升压方法（b）的简化单隔离电压轨

使用降压稳压器产生隔离电压输出的两种方法如图7所示。这些配置类似于图4所示的双极性电源，只不过两个输出回路（参考）是分开的。与变压器匝数比为1:1的双极性电源不同，这种方法通过优化隔离电源的匝数比，能够在次级侧设置其所需的输出电压。此外，还可以通过调整使控制器以最佳占空比运行。

带降压稳压器的隔离电源具有多种优势。如图7（a）所示，以此降压方法为例说明它的优势。首先，它去掉了反激式转换器中所需的光耦合器和辅助续流电路。其次，相对于反激式转换器，降压配置在初级侧FET提供低电压应力，低压FET 意味着更低的导通电阻和更高的效率。第三，初级侧输出（VOUT1）调节良好，隔离输出（VOUT2）对应VOUT1，在宽输入电压范围内可在次级侧提供良好的输出电压调节。与没有额外LDO的推挽式直流变压器相比，可以实现更好的电压调节。高度集成的降压稳压器IC，例如带内部补偿的ISL85410，可以轻松实现上述方法在电源设计中的应用。

表2中，降压转换和反相降压-升压转换设计双极性电源的优点和缺点同样适用于使用降压稳压器IC的隔离电源，电源设计人员应针对其特定应用选择最合适的方法。

多个隔离电压输出的隔离电源

如图2两个案例所示，通过添加更多耦合绕组可以实现多个隔离电压输出，其工作原理类似于单个隔离电压输出。

图8. 使用降压方法（a）或反相降压-升压方法（b）的多个隔离电压输出

结论

高集成的降压稳压器IC可以更容易地实现不同功率转换并满足不同的应用要求。本文阐述了这些降压稳压器IC如何用于生成反相电源、双极性电源和单个或多

个隔离电源。高度集成的ISL8541x系列降压稳压器IC具有宽泛的输入电压范围、集成启动二极管和内部补偿。采用这些降压稳压器IC设计的反相、双极性和隔

离电源解决方案具有外部元件数量少、总体解决方案尺寸小及易于使用等多种重要优势。

降压稳压器架构(COT降压稳压器)

4.4 恒定导通时间(COT) 降压稳压器

恒定导通时间(COT)迟滞稳压器 对于一个给定的V IN ，当负载电流变化时，导通时间是恒定的 Ripple is needed to properly switch the comparator!! R F2 R F1+ -Error Comparator Modulator V REF +- R L R C (ESR) V IN V OUT Power Stage L C One-Shot Inversely Proportional to V IN V FB ?优势 –相对于VIN 的变化频率保持恒定 –可在轻负载下实现高效率 –快速瞬态响应 ?劣势 –在反馈比较器上需要纹波–对输出噪声很敏感 （因为它转换为反馈纹波） 功率管导通时间与Vin 成反比

工作频率（连续） T ON 为导通时间，F S 为工作频率。 恒定导通时间控制器负责设定降压开关的导通时间。 K 是一个常数，R ON 是一个编程 电阻器。V IN 如预期的那样在分母当中，将导通时间设定为与V IN 成反比。 重新整理并将T ON 代入第一个公式，然后求解F S

恒定导通时间可实现接近恒定的频率 开关频率几乎是恒定的；变化是由于R DS-ON 、二极管 电压和R ON 引脚输入阻抗的影响造成的 注：一个连接在V IN 和R ON 之间的电阻器负责设定导 通时间

恒定导通时间稳压器波形（不连续） 对于COT 稳压器，假如电感器电流保持连续，则恒定频率关系式成立。在轻负载条件下，电感器中的电流将变得不连续。这里示出的是在不连续导通模式中采用恒定导通时间控制方法进行控制（这意味着斜坡电感器电流每个周期都恢复至零）的降压稳压器的开关波形。

小功率可调稳压电源

规定题目1 小功率可调直流稳压电源 设计指标：⑴有正、负输出，输出电压±5V～±15V 可调。 ⑵输出电流Iomax≥200mA(由芯片保证) ⑶输出纹波ΔVo≤5mV 条件：输入电压为交流220V±10% 采用集成稳压芯片CW317、CW337 LM317的功率分：LM317T 和LM317K，两种功率不一样。不过使用起来都还可以。如果不考虑纹波和谐波干扰。可以考虑开关降压稳压器件。比如：34063等。

制作小功率可调直流稳压电源 1、电路结构 图6.23(a)为本制作的电原理图，(b)图为LM317的引脚示意图。尽管LM317的最大出电压可达37V，最大输出电流可达2A，本制作仅要求其输出电压范围为1.5—15V，输出电流200-300mA，故电源变压器可用3—5W、220V/18V即可。 2、电路工作原理 220V市电经变压器变压(降压)、二极管桥式整流、电容C2滤波后送人LM317第3脚(输入端)，第2脚输出稳定的直流电压。第1脚为调整端，调整端与输出端之间为1.25V的基准电压。为了保证稳压器的输出性能，R2阻值应小于240Ω。为了使输出电压可调，调整端与地之间接可变电阻器R3，改变R3阻值即可改变输出电压。输出电压计算公式为Uo=1.25(1+R3/R2）C1用于滤除由市电引入的高频干扰，选用瓷介电容器。C2(1000μF)组成电容滤波电路，C3(10μF)用于旁路基准电压的纹波电压，提高稳压电源的纹波抑制性能。

在使用中，若负载为500-5000PF的容性负载，稳压器的输出端会发生自激现象，电解电容器C4(200μF)正是为此而设，再则可进一步改善输出电压的纹波。VD5、VD6是保护二极管，若输入端发生短路，C4的放电电流会反向流经LM317，有可能被冲击损坏，VD5的接人可旁路反向冲击电流，使LM317得到保护。同理若输出端短路，C3上的放电电流被VD6短路起到保护作用。图中的R1与VD7为工作指示，当电源线插上市电插座后，若变压、整流、滤波、稳压正常时，发光二极管VD7发光，R2为VD7的限流电阻。 3、制作与调试 经过第五章与第六章电路板的设计、制作、焊接的学习，现在可以自行按电路要求进行制作。先将图6.23(a)的元件及电源线配齐，其中R3用4.7kΩ可变电阻，另备红、黑颜色标志的锷鱼夹2只及导线2根，作电压输出使用。 找一块单面敷铜板，把所有元件(二极管与电阻器为卧式)及变压器都设计、安装在这块板上，LM317外配散热器使用，注意散热器要放在电路板边沿，可调电阻器也要方便调节。待所有元件焊接好之后，再将变压器的引线头及电源线接头从印制板正面穿过板再在焊盘一面焊接在电路板上。 检查元器件焊接无误后，用万用表电阻RX10档测试电源输出正、负端间电阻值，应有几十至几百Ω阻值(不能为0)。此后可将变压器的电源线插头插入220V的交流电源插座上，印制板上发光管发亮，表明电源接通。再用万用表直流电压档接在电源输出正、负端上，调节可变电阻器，用万用表测电源输出电压应随之可变，即制作结束。应用时，可用万用表先监测输出电压，待调准后投入使用。

VP2140 40V3A降压稳压器

Features - 8V to 40V Input Voltage Range - Adjustable Output from 1.22V to 24V - Continuous 3A Output Current - Integrated 100m? MOSFET Switch - 1.22V Voltage Reference with ±2% Accuracy - Low 35μA Shutdown Current - Fixed 1.2x Output Over Voltage Protection - Fixed 150kHz Switching Frequency - Programmable CV/CC mode - Rapid Response Current Mode Operation - Over Voltage and Current Limit - Over Temperature Protection - RoHS 2.0 compliant SO-8P Green Package with Exposed Pad General Description The VP2140 is an efficiency and low-cost buck converter with integrated low R DS(ON) high-side 100m? MOSFET switch. It is capable of delivering 3A continuous output current with programmable current limit over a wide range of supplying voltage from 8V to 40V. With a simple voltage divider, the output voltage is easily adjustable from 1.22V to 24V. Other features such as 150kHz PWM frequency, output over-voltage protection, total fault-free protection and low 35μA shutdown current/ 1.2mA quiescent current make VP2140 ideally to be used in application like automotive equipments and networking devices. The VP2140 is available in popular SO-8P green package with exposed pad. Applications - Car Charger - Wireless Communication Device - Networking Device - LCD Monitor/ LCD TV Typical Application 3A/40V/150kHz Buck Converter with CC mode

稳压器课程设计

课程设计报告 题目电子技术课程设计 专业、学号 授课班号 学生姓名 指导教师 完成时间

稳压器部分 关键字： 12V稳压器的基本原理原理图及PCB板图焊接与调试心得体会 摘要： 这篇报告的主要内容是关于12V稳压器的设计。首先通过老师给的原理图设计出自己的原理图，再通过仿真软件看电路是否正确有那些地方需要改进，从而确定最终的原理图。然后用PROTEL软件画出PCB板图，通过打印和泡板得到板子最后的。最后正确焊接各元器件及调试观察结果是否与预期一样。报告的其他内容还有通过这次的课程设计自己的收获及心得体会，还有元件清单等。

目录 1 设计目的要求与指标--------------------------------------------------------------------------1 1.1设计目的------------------------------------------------------------------------------------------1 1.2 设计要求与指标--------------------------------------------------------------------------------1

2 总体设计框图---------------------------------------------------------------------------------------1 2.1总体模块简述----------------------------------------------------------------------------------- 1 2.2三端稳压器模块------------------------------------------------------------2 2.3电压比较器模块----------------------------------------------2 2.4继电器模块----------------------------------------------------2 3 各模块功能的实现------------------------------------------------------------------------------2 3.1 三端稳压器模块的实现-------------------------------------------------------------------------2 3.2 电压比较器模块的实现-------------------------------------------------------------------------3

MP1484互换的同步降压型DC-DC稳压器MXT2484

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (1) Supply Voltage (VIN).......................-0.3V to 26V Switch Voltage (VSW)............. –1V to VIN + 0.3V Bootstrap Voltage (VBS) ...Vsw-0.3V to VSW + 6V Enable/UVLO Voltage (VEN)...........–0.3V to +6V Comp Voltage (VCOMP) ...................–0.3V to +6V Feedback Voltage (VFB) ................–0.3V to +6V Junction Temperature ........................... +150°C Lead Temperature ................................. +260°C Storage Temperature.............. –55°C to +150°C Recommended Operating Conditions(2) Input Voltage (VIN) ......................... 4.75V to 23V Output Voltage (VSW) ....................... 0.925 to 20V Operating Temperature...............–20°C to +85°C Thermal Resistance(3) θJA θJC SOIC8N ................................ 50...... 10... °C/W Notes: 1) Exceeding these ratings may damage the device. 2) The device is not guaranteed to function outside of its operating conditions. 3) Measured on approximately 1” square of 1 oz copper. 3A, 23V, 340 – 450 kHz Synchronous Rectified Step-Down Converter DESCRIPTION The MXT2484SX is a monolithic synchronous buck regulator. The device integrates 100m ? MOSFETS that provide 3A continuous load cur-rent over a wide operating input voltage of 4.75V to 23V. Current mode control provides fast transient response and cycle-by-cycle cur-rent limit. An adjustable soft-start prevents inrush current at turn-on. In shutdown mode, the supply cur-rent drops below 1μA. This device, available in an 8-pin SOIC pack-age, provides a very compact system solution with minimal reliance on external components. FEATURES ? 3A Output Current ? Wide 4.75V to 23V Operating Input Range ? Integrated 100m ? Power MOSFET Switches ? Output Adjustable from 0.925V to 20V ? Up to 95% Efficiency ? Programmable Soft-Start ? Stable with Low ESR Ceramic Output Capacitors ? Fixed 340KHz Frequency ? Cycle-by-Cycle Over Current Protection ? Input Under Voltage Lockout ? Thermally Enhanced 8-Pin SOIC Package APPLICATIONS ? Distributed Power Systems ? Networking Systems ? FPGA, DSP, ASIC Power Supplies ? Green Electronics/ Appliances ? Notebook Computers MXT2484SX MXT2484SX

降压型开关稳压器TPS5410

降压型开关稳压器TPS5410~TPS5450 为了取代降压型线性稳压器，推出新一代开关型降压稳压器系列，其输入电压为5.5V~36V，输出电流分别为1A（TPS5410），2A（TPS5420），3A（TPS5430）及5A（TPS5450）系列，其主要性能及特点： * 宽的输入电压范围从5.5V~36V。 * 高的转换效率，从90%~95%，内部功率开关导通电阻分别为110mΩ的MOSFET开关。 * 输出电压范围从1.22V~35V，精度为1.5%。 * 设置好内部放大器补偿网络，大幅度减少外部元件。 * 固定开关频率在500KHZ，大幅度减小了外部电感电容的体积。 * 好的线性调整率和瞬态响应能力。 * 保护系统包括过流保护和芯片过热保护。 * 工作环境为-40℃~+125℃。 * 采用有散热底板的POWER-SO-8封装。 该器件有广泛的市场空间，如机顶盒，DVD，LCD-TV，工业电子产品，音频系统电源，电池充电，LED驱动，适用于输入电压为24V及12V的电子系统。 其8个引脚功能如下： 1PIN——BOOT，为高边MOSFET驱动用的升压电容接线端，外接0.01μF电容从BOOT 到PH端。 2PIN——NC。 3PIN——NC。 4PIN——VSENSE。反馈输入端，外部用电阻分压器接到输出。 5PIN——ENA，芯片的ON/OFF控制端，其电平在0.5V以下时，器件停止开关，将其浮动时，芯片即使能。 6PIN——GND，IC公共端。 7PIN——VIN，外部电压输入端。紧靠IC外接旁路电容。 8PIN——PH，高边功率开关的源极，接到外部电感及回流二极管。 POWER PAD，封装底部金属板，外接至PGND。 TPS5410~50系列开关稳压器内部等效电路如图1所示，基本应用电路如图2。 图1 TPS5410 系列内部等效方块电路

PT1202-电流模式同步降压型稳压器

Step-Down DC-DC Converter GENERAL DESCRIPTION The PT1202 is a high efficiency monolithic current mode synchronous buck regulator with a constant operation frequency. A main switch and a synchronous switch are integrated in PT1202, the device has high efficiency and no external Schottky diode needed. Supply current is 300uA during operation and drops to ≤1μA in shutdown. The 2.5V to 5.5V input voltage range makes the PT1202 ideally suited for single Li-Ion battery-powered applications. 100% duty cycle provides low dropout operation, extending battery life in portable systems. Automatic skip cycle operation mode at light loads provides very low output ripple for noise sensitive applications. Internal 1.9MHz switching frequency allowing the use of small surface mount inductors and capacitors. Ultra low output voltages are easily available with the 0.6V feedback reference voltage. The PT1202 is offered in a low profile SOT package and is available in an adjustable version and fixed output voltages versions from 0.6v to 1.8v. FEATURES z High Efficiency: Up to 96% z Low Quiescent Current: 300μA z 800mA Output Current z 2.5V to 5.5V Input V oltage Range z 1.9MHz Constant Frequency Operation z Internal integrated main switch and rectifier, no Schottky Diode Required z Low Dropout Operation: 100% Duty Cycle z 0.6V Reference Allows Low Output V oltages z Shutdown Mode Draws ≤1μA Supply Current z Current Mode Operation for Excellent Line and Load Transient Response z Over-temperature Protected z Low Profile SOT Package APPLICATIONS z Cellular and Smart Phones z Personal Information Appliances z Microprocessors and DSP Core Supplies z Wireless and DSL Modems z Digital Still Cameras z MP3 Players and PDAs z Portable Instruments ORDERING INFORMATION PACKAGE TEMPERATURE RANGE ORDERING PART NUMBER TRANSPORT MEDIA MARKING SOT23-5 -40 o C to 85 o C PT1202E23E Tape and Reel 3000 units 1202z TYPICAL APPLICATION CIRCUIT

小功率直流稳压电源的课程设计

西安科技大学高新学院 机电一体化课程设计报告名称小功率可调直流稳压电源 专业：机械设计制造及自动化 班级：机单0902 组号：第十组 组员：涂杉杉查欢杜照金胡宇晨指导教师：绍小强 实习时间：2012年7月2日至13日

目录 第一章绪论 (3) 1.1电路基本知识 (3) 1.2 电源变压器 (3) 1.2.1电源变压器概述 (3) 1.2.2电源变压器功能 (3) 1.2.3电源变压器的分类 (3) 1.2.4变压器的型式 (4) 1.3整流电路的基本知识 (4) 1.3.1单相桥式整流电路的工作原理 (4) 1.4直流稳压电路工作的原理 (6) 1.4.1串联型稳压电路的工作原理 (6) 1.4.2具有放大环节的串联稳压电路 (7)

第一章绪论 1.1电路基本知识 在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电，小功率的稳压电源是由电源变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路等四部分组成。在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电，小功率的稳压电源是由电源变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路等四部分组成。 1.2 电源变压器 功率较小的直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。 1.2.1电源变压器概述 过整流电路将交流变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。电源变压器的作用是将交流220V 的电压变为所需的电压值，然后同样的电压还随电网电压波动、负载何温度的变化而变化。 1.2.2电源变压器功能 电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。 1.2.3电源变压器的分类 根据传送功率的大小，电源变压器可以分为几档：10kVA以上为大功率，10kVA～0.5kVA为中功率，0.5kVA～25VA为小功率，25VA以下为微功率。

单片同步降压型稳压器

ISL8012、ISL8013和ISL8014三款单片同步降压型DC/DC稳压器 消费、计算机、工业及仪器等各种应用迫切需要紧凑而有效的电源解决方案，同时还要满足效率、快速瞬态响应和卓越的环路稳定性等方面的要求。为了应对上述挑战，Intersil公司推出ISL8012、ISL8013和ISL8014三款单片同步降压型DC/DC稳压器。这些效率高达95%以上的器件在执行高效率的DC/DC控制和转换的同时，还分别支持2A、3A和4A连续负载，有助于降低电池供电、计算、工业及通用设计的原材料成本。 这些器件采用强制PWM模式及自动PWM/PFM模式的可选操作模式，可以最大限度地延长便携式和手持式应用的电池使用寿命。轻负载/待机条件下的35 μA至40 μA的低静态电流使该稳压器系列成为了电池供电及其他“绿色电源”应用的理想选择。2.7 V至5.5 V的电源电压范围可以使用单节锂离子电池、三节镍氢电池或3 V/5 V输入。 除集成了一对低导通电阻开关MOSFET，ISL8012/13/14还可以与一个外部时钟(高达4MHz)进行同步，因而可以使用更小的外部元件。内部电流模式补偿可以尽量减少外部元件的数量，同时有助于实现快速瞬态响应和高占空比/低压降操作。利用上电复位(POR)、PGOOD(Power OK)和Enable(EN)等功能可以实现固有的输出电压监控和上电顺序，无需使用额外的分立式IC，就可以实现输出电压监控和上电顺序能力。 ISL8012/13/14还具备低于1μA的逻辑控制关断电流、峰值电流限制和断续模式短路保护，以保证不利条件下的稳定工作。高达4 MHz(ISL8013和ISL8014)的外部同步可以减少系统板上多条电压轨之间的电磁辐射。下图是ISL8012的典型应用框图。 ISL8013和ISL8014引脚兼容，而ISL8012则采用了小25%的3mm×3mm 10引线DFN封装。这些器件是数码相机、媒体播放器、便携式医疗仪器等各种应用，以及服务器、存储驱动、KVM模块、工业可编程逻辑控制器、数据采集系统等各种计算应用的理想电源解决方案。 文档

河海大学课设报告.

河海大学（常州校区） 课程设计报告 题目: 1.小功率降压稳压器 2.电视机遥控节能插座姓名: 学号: 专业: 指导教师: 蔡昌春 2014年5月25日

目录 第一章小功率降压稳压器------------------------------------------2 1.1降压稳压器任务书------------------------------------------2 1.2降压稳压器摘要------------------------------------------3 1.3降压稳压器系统分析------------------------------------------4 1.4降压稳压器结果与讨论------------------------------------------6 第二章电视机遥控节能插座-----------------------------------------7 2.1节能插座任务书-----------------------------------------7 2.2节能插座摘要-----------------------------------------8 2.3节能插座系统分析-----------------------------------------9 2.4节能插座结果与讨论-----------------------------------------11 参考文献 附录 器件清单

第一章小功率降压稳压器 第一节课程设计（报告）任务书一 （理工科类） Ⅰ、课程设计（报告）题目： 小功率降压稳压器 Ⅱ、课程设计（报告）工作内容 一、课程设计的目标 1、开设电子技术基础（模电、数电）课程的学校，通过课程设计，使学生在掌 握基本理论知识的基础上，学会常见电子集成器件的使用。 2、通过设计一个模数结合的小型电子电路系统，使学生了解电子电路设计的方 法、步骤；学会元器件的选用；学会用软件仿真验证设计方案的正确性；培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力。 3、通过搭建调试电路，进一步熟悉相关仪器设备的使用。 4、通过绘制电路图，熟悉Protel的使用，扩充专业知识技能。 5、规范化训练学生撰写技术研究报告，提高书面表达能力。 二、研究方法及手段应用 1、将任务分成若干模块，查阅相关论文资料，分模块调试和完成任务； 2、分析原理图，了解原理图的基本组成部分； 3、对照原理图，分析每个元器件的相关参数及其功能作用； 4、跟据原理图，应用protel软件绘制电路图； 5、完成实物，根据其功能不断调试，直至达到要求； 三、课程设计预期效果 1、完成实验环境搭建； 2、实现电路的基本功能：即 当输入电压小于12VDC时，输入电压与输出电压相同，即直通，当输入电压大于12V时，输出电压应不大于12VDC，输入电压范围是（6-20VDC），适用于负载变化且需要稳压的场合，考虑如何扩流以满足大电流且电压波动较大的场合。

降压型开关稳压器AP1510及其应用

降压型开关稳压器AP1510及其应用介绍了降压型PWM控制器APl5lO的工作原理,并给出了一个典型应用电路。测试结果验证了它的实用性。 引言 随着信息技术与集成电路的高速发展,电子产品逐渐向智能化、小型化、低功耗方面发展,同时电源必须做到小体积、高效率、低功耗,以适应电子产品的高速发展。因此,高度集成的PWM控制器在电子产品中得到了广泛应用。 易亨(AnachiD)电子公司推出的降压型PWM控制器APl510可以广泛应用于电子产品的电源中。由于APl510芯片内包含基准电压源、振荡电路、误差放大器、内部PMOS 开关管等电路,所以只须外加电感、电容、二极管等少量元器件,便可组成小体积、高效率的降压型开关稳压电源。 l APl5lO的工作原理 APl510的原理框图如图l所示。 1．1 引脚功能及描述 脚1 (FB)反馈端,误差放大器的反相输入,通过分压电阻连接电源输出端。 脚2 (EN)使能端,工作或待机控制,高电平：正常运行,低电平：待机运行。 脚3(OCSET)输出电流设定端,通过外部电阻设定最大输出电流。 脚4 (VCC IC)电源输入正端。 脚5、6 (Output)开关输出端,P沟MOS场效应管漏极,连接外部续流二极管和电感。 脚7、8 (VSS IC)电源输入负端。 1.2 工作原理

由图1可知,APl510由基准电压源、振荡电路、误差放大器、PWM控制器、过热关断控制电路以及P沟MOS场效应管等部件组成。 基准电压源为芯片内部电路提供稳定的供电电压,并为误差放大器的同相输入端提 供0．8V的电压基准。它具有软启动功能,可以防止电源启动时的冲击,它还具有欠压锁定功能,当输入电压低于3．3V时APl510停止工作;当输入电压高于3.5V时,它自动恢复工作。 振荡电路产生300 kHz的振荡波形,当发生过流保护或短路保护时,工作频率将从300 kHz减小到30kHz。 输出电压的取样信号进入误差放大器的反相输入端,经比较后进入PWM控制器,输出占空比变化的方波去驱动内部的P沟M0S管：APl510调节脉冲的占空比可以从O％～100％,这使得APl510可以在很宽的输入电压范围内正常工作。 过热关断电路使芯片结温达到125℃时关断,保护芯片不会因为过热而损坏。其恢复温度为100℃,25℃的温度回差确保芯片过热保护时不会振荡。 APl510内部具有P沟MOS管的限流功能,其计算方法为 式中：ILOAD为内部P沟MOS管设定的工作电流,APl51O中MOS管的最大工作电流为3 A; RDS(ON)为APl510中MOS管的导通电阻,其值为100mΩ; IOCSET为APl5lO中内部恒流源的工作电流,其值为100μA; ROCSET为脚OCSER对地的外接电阻。 APl510的输入电压范围为3．6～23V,由于内置了P沟MOS管,所以只需外加电感、电容、二极管等,便可组成降压型开关稳压电源。由于采用固定频率工作方式,因而内部补偿电路简单,输出纹波低,瞬态响应好,电源的效率也很高。 2 应用电路 图2所示的电路是一个由APl510组成的典型降压型DC／DC变换器,其输入电压为12 V,输出电压为5V。 图2电路中RA、RB为输出电压设定电阻,输出电压VOUT与RA、RB阻值的关系如式(1)所列。

降压性开关稳压电源

Hefei University 课程设计报告 课题名称：降压型开关稳压电源 作者姓名: 刘尚阳 1405012027 张颖 1405012028 闫悦悦 1405012029 许特松 1405012043 荚丹丹 1405012030 班级: 电子二班 指导教师：倪敏生 完成时间： 2017年5月24日

摘要 本设计是开关稳压电源，系统由稳压电源、DC-DC变换器、采用LM7812，LM7805稳压芯片，为芯片供电，DC-DC变换器采用TL494产生PWM波，控制开关周期为恒定值，通过调节脉冲宽度来改变占空比，在经过由IR2109构成的驱动电路驱动后级电路，此时引入电压反馈检测电压幅值并反馈给前级保证输出电压稳定，当输入电压超过20V时，控制IR2109片选端，切断电路。 关键字：稳压；DC-DC变换； 目录 1引言 (3) 2方案设计与选择 (3) 2.1总体设计 (3) 2.2各模块方案设计与论证 (3) 2.2.1驱动模块方案设计与选择 (3) 2.2.2稳压电源方案设计与选择 (4) 3硬件设计与实现 (4) 3.1设计思路 (4) 3.2各个模块硬件设计与实现 (5) 3.2.1辅助电源模块 (5) 3.2.2 DC-DC模块 (5) 4理论分析与参数计算 (5) 4.1 DC/DC变换方法 (5) 4.2 稳压控制方法 (6) 4.3 输入过压电路设计 (6) 4.4buck电路参数的计算 (7) 4.4.1电感值的计算 (7) 4.4.2电容的计算 (7) 4.4.3输出电压的计算 (8) 5测试仪器与方法 (8) 5.1输出电压测试 (8) 5.2效率测量 (8) 参考文献 (9)

降压稳压器的效率及尺寸权衡

降压稳压器的效率及尺寸权衡 大家都知道降压稳压器的实施不可避免地要涉及效率与尺寸的权衡，尽管这一原理适用于众多开关模式 DC/DC 拓扑，但当应用需要低输出电压和高输出电流（例如 1V 和 30A）时，这一原理就不一定适用了，因为这需要可平衡效率与尺寸的小型电源解决方案。 高效率是重要的性能基准，不仅可减少功率损耗与组件温度上升，而且还可在给定气流与环境温度条件下带来更多有用功率。从这个观点来看，低开关频率非常具有诱惑力，但同时需要大型滤波器组件来满足输出纹波与瞬态响应等目标规范的要求，因此成本和尺寸会随之增加。 专门用于电源管理的 PCB 面积是系统设计人员所面临的一个巨大制约条件，对于这个问题，我们先来回顾一下高开关频率的各项优势。首先，电感和电容需求会随频率上升而降低，从而可实现更紧凑的 PCB 布局以及更小的尺寸外形。更低的电感不但可实现更快的大型信号电流变化以及更高的控制环路带宽，而且还可实现更快的负载瞬态响应。根据经验，最大环路带宽是开关频率的 20%。最后，在较高频率下组件选择方面会出现一些有趣的选项。 例如，我们可以看看这款稳压器设计，其可通过仔细选择组件实现最佳的效率／尺寸／成本。 (1) 电感器—尽管铁粉芯电感器或组合铁芯电感器可在低频率下提供很好的性能，但更高的铁芯损耗会否定其频率超过 500kHz 左右时的价值定位。在这一点上，超低 DCR 铁氧体磁性材料更容易实现较低的铜损耗和铁芯损耗。注意，铁芯损耗相对来说比较容易测量，只需关注转换器空载输入电流即可。采用单匝订书针形绕组的铁氧体电感器目前提供广泛的现成选项，而如果只需要一个绕组圈数，就很容易实现低于 1mΩ的 DCR！ (2) PWM 控制器—现在，如果设计特别需要铁氧体芯电感器的硬饱和特性，那么一定不能超过电感器的饱和电流。这就需要一款可充分利用寄生电路电阻实现精确无损电流传感的 PWM 控制器，其它主要特性包括高效率栅极驱动器、远程 BJT 温度传感以及快速误差放大器等。

EUP3485_4A21V同步降压稳压器

DESCRIPTION The EUP3485 is a 500KHz fixed frequency synchronous current mode buck regulator. The device integrates both 110m ? high-side switch and 30m ? low-side switch that provide 4A of continuous load current over a wide operating input voltage of 4.5V to 18V . The internal synchronous power switch increases efficiency and eliminates the need for an external Schottky diode. Current mode control provides fast transient response and cycle-by-cycle current limit. The EUP3485 features short circuit and thermal protection circuits to increase system reliability. In shutdown mode, the supply current drops below 1μA. The EUP3485 is available in SOP-8 package with an exposed pad. Typical Application Circuit FEATURES 4A Continuous Output Current 100ns Minimum On Time Integrated 110m ? High-side Switch Integrated 30m ? Low-side Switch Wide 4.5V to 18V Operating Input Range Output Adjustable from 0.8V Fixed 500KHz Switching Frequency Sync from 300KHz to 2MHz External Clock Internal Compensation Internal Soft-Start <1μA Shutdown Current Thermal Shutdown and Over current Protection Input Under V oltage Lockout Available in SOP-8 (EP) Package RoHS Compliant and 100% Lead(Pb)-Free Halogen-Free APPLICATIONS Distributed Power Systems Networking Systems Notebook Systems and I/O Power Flat Panel Television and Monitors Personal Video Recorders Digital Set Top Boxes Figure 1.

小功率稳压器课程设计

电子技术课程设计报告 专业 学号 学生姓名 指导教师 完成时间

目录 1 摘要 ........................................................................................... - 1 - 2 设计内容.................................................................................... - 1 - 2.1 小功率降压稳压器.............................................................. - 1 - 2.1.1功能要求 ..................................................................... - 1 - 2.1.2方案设计 ..................................................................... - 1 - 2.1.3原理解析 ..................................................................... - 2 - 2.2 电视机节电遥控插座 .......................................................... - 3 - 2.2.1功能要求 ..................................................................... - 3 - 2.2.2方案设计 ..................................................................... - 3 - 2.2.3原理解析 ..................................................................... - 4 - 3 回顾总结.................................................................................... - 6 - 4 参考文献.................................................................................... - 6 - 5 附录 ........................................................................................... - 6 - 5.1 PCB图 .................................................................................. - 6 - 5.2实物展示……………………………………………………………………………..- 8 - 5.3元件清单……………………………………………………………………………..- 8 -