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1、一、常用指标。1,开关频率。开关频率 F=1/T=1/(T on + T off).开关频率低，由于开和关的时间都比较长，因此为了输出不间断的需要，需要把电感值加大点，这样可以让电感可以存储更多的磁场能量。同时，由于每次开关比较长，能量的补充更 新没有如频率高时的那样及时，从而电流也就会相对的小些。更高频率DCDCT很多优势。目前开关频率已达到数百 KHz甚至上千KHz,开关频率的提高， 会使脉冲变压器、滤波电感、电容的体积、重量都大大减小。频率越高，所需要的电感的感 值就越小，电感线圈的圈数越少，直流阻抗越低。频率越高，所需要的电容的容值就越小， 电容的体积越小。开关频率提高，也会使瞬时响应
2、更快。高频率也会带来一些缺点。主要缺点就是效率会降低，热耗散也会增加。开关频率的倍频会对射频系统造成干扰。2,纹波系数和噪声。DCDC开关电源工作在高频开关状态，会产生传导干扰和辐射干扰。如无特别要求，一般纹 波电流控制在不超过平均电感电流的两成。Buck降压型DCDC勺纹波系数为：可知，要想降低纹波电压A Vo,除与输出电压有关外，增大储能电感L和滤波电容C可以起到显著效果，提高半导体开关电源器件的工作频率也能收到同样的效果。Boost升压型DCDC勺纹波系数为:可知，要想降低纹波电压A Vo,除与输出电压有关外，增大滤波电容C可以起到显著效果,提高半导体开关器件的工作频率也能收到同样的效果
3、。Buck-Boost升降压型DCDC勺纹波系数为:电感储能型DC/DC是电源噪声和开关辐射噪声 (EMI)的来源。宽带 PFM电感式DC/DC变换 器会在宽频带内产生噪声。可采取提高电感式 DC/DC变换器的工作频率， 使其产生的噪声落在系统的频带之外。电荷泵不使用电感，因此其 EMI影响可以忽略。泵输入噪声可以通过一个小电容消除。DC/DC 变3,输入电压。电感式 DC/DC变换器的最小输入电压可以做的较小，比如电池供电专用电感式换器可在低至1V 甚至更低的电压下启动工作，因此非常适合用于单节电池供电的电子设备。而大多数电容式的电荷泵的最小工作电压为1.5V 或更高，因此适合于至少有两节电
4、池的应用。4，输出电压。Buck降压型 DCDC勺输出电压公式为：Vout=Vin* 8.Boost升压型 DCDC勺输出电压公式为：Vout=Vin/(1- 8).Buck-Boost升降压型 DCDC勺输出电压公式为：Vout=Vin* 8/(1- 8),当8 0.5时为升压型，当8 X7RX5RY5V2 .锂电解电容：高频特性好，耐压差，稀有金属贵；3 .铝电解电容：高频特性差，耐压高，廉价；4,输出电容。输出电容的作用是滤除开关纹波。电容耐压必须超过输出额定电压 ，并留有余量。根据纹波要求，确定电容容量。输出纹波电压大小受到输出电容的容量和ESR共同影响，所以输出电容一般选择具有较大容
5、值和较小ESR的电容。由于陶瓷电容的ESR很小，要降低纹波，主要是靠增大容值。 而对于电解电容，要降低纹波，主要靠减小ESR为减小ESR可采用多个陶瓷电容并联的形式，最终总的RESR直就是这几个 Res曲联后的电阻值，总的容值就是这几个电容的容值之和。比如，为了得到更小的纹波，如果根据计算需要100uF的输出电容，可以将 100uF的电容改成两颗 47uF的相同类型的电容进行并 联。如果采用的是 100uF铝电解，可以再多并联一颗10uF左右的陶瓷电容或锂电容，以大幅减小ESR5,续流二极管。在DCDCt路中，这个二极管主要作用是在开关管关闭时，能与储能电感构成完整的电流回 路，所以也叫续流二
6、极管。续流二极管选型要注意耐压和耐流，其额定工作电流和反向耐压必须满足电路要求，并留一定的余量。该二极管必须具有大于输出电压的反向额定电压。其平均额定电流必须比所期望的最大负载电流大得多，才能耐受住功率电感的瞬时峰值大电流，而不被烧坏，（一般为最大输出负载电流的2倍？）。 此外，因为MOSFET：作于高频开关模式，所以还需要二极管具有从导通状态到非导通状态 时，很快恢复。反应速度越快，DC/DC的效率越高。续流二极管的正向电压降要低，以免导通时有过大的损耗，造成发热严重和降低效率。续流二极管要选用快恢复二极管，由于肖特基二极管具有更低的正向电压降和极佳的反向恢复特性，通常使用肖特基二极管。 续
7、流二极管的压降一般情况下都较大，损耗较高，如果输出电压很小（零点几伏）或者对效率要求很高，就需要使用 MOSf来替代，以获得更高效率。6,分压电阻。输出电压通过 R1和R2组成分压网络反馈给控制电路，控制PWMb空比，从而控制开关管的导通和截止，达到稳定输出电压的目的。计算公式如下：R1VOUT VREF （1）R2为确保电路的高精确度，分压电阻一般选用精度为1%三、布局走线1,输出引脚到电感的导线，尽可能粗而短。尽量短确保DCDC俞出的强干扰脉冲电流尽快被功率电感平滑，尽量粗是要确保能足够承载大电流。2,输入电容、输出电容尽可能离IC近些。要优先保证功率环路，再考虑干扰。其实靠的近，环路也就
8、小了，干扰也会跟着减弱些。3,地（GND）点相近。输入电容的GND输出电容的 GND IC的GND这几个GN酸尽量离得近。4,电流环路的圈尽可能小，降低线圈的电磁感应。每个电流环路都是一个干扰发射源，尽可能缩小环路。同时，每个电流环路还是被干扰对象。需要注意电感储能型 DCDCE开关电源打开和关闭不同状态时的电流路径是不一样的。降压型DCDC勺电流环路如下图加粗蓝色线所示，共分3个过程，有3种电流环路。图b为开关Q管打开时，电源放电，功率电感和输出电容储能，续流二极管D不导通，干扰很强。图c为开关Q管关闭时，功率电感放电，输出电容储能，续流二极管D通路打开，干扰强。图d也是开关Q管关闭时，功率
9、电感储存电量放完，输出电容开始放电， Q和D都不导通，此时电容放电的纹波很小，电量也偏小，干扰可忽略。：Q关新Bulk也事四升压型DCDCT降压型原理类似，分析方法相同，其电流环路如下图加粗蓝色线所示，也是 分3个过程，有3种不同电流环路。升-降压型DCDC勺分析方法也相同，其不同过程状态下的电流环路如下图加粗蓝色线所示。5,每种状态下的电流环路走线要足够粗。开关管打开和关闭的不同状态下，每个电流环路的走线都要能够承载大的瞬时电流。6,肖特基二极管。如果外围电路有肖特基二极管，那么肖特基的两端要和相邻器件最短连接，否则负向脉冲很大。7,例图。下图是以TPS54329为例的原理图和参考布局走线图
10、。it R口口叱电路图Dc Q黑新4 Q美新耐电事电诜势事d Q吴春时也博也营/Buck-Booit 胤也Q导遍w4.5 to 16V=C1 =rC2 yC310uF 10uF e.luFUiR3 10,0k TPS54329DDA MAAr)EN_VIN -VFB VBSTcAVREG5 SWSS GNDPwPd6 附 A(v A-Az 1万FTC5S 1C7 0.luF VOUTI.05V3A/wv15uH C8 C9 C1010iF 10uF 10uFVINVINVININPUTHIGH FREQFNCYBYPASSBYPASSCAPAQTOR CAPACITORTTo o o oPOW
11、ERGROUNDNot nstolecO VIA to Power Ground PlaneVIA to SW Copper Pour on Bottom or Internal LayerAFMIOGGROUQ TRACEVREG5 卜VFBFEEDBACKRESSTORSEXPOSED THERMAL PAD AREAPOWER GROUND匕？ BOOST：；CAPACITOR OOOSW noao copper pair area on or bottom layerC ；VBSTOUTPUT INDUCTORCAPACITOROOO OOO OOOOOOTOEHLECONTROLBI
12、AS CAPSLOW START CAPCon-c to POWER GROUND 8 intnmjlcc bottom loycr四、其它1, EMI。开关速度和开关频率不可混淆。 开关频率是半导体管的打开 /关闭频率，是开关周期的倒数。 开关速度是指半导体管每次完成打开或关闭过程所需要的时间。开关频率主要会造成 EMI传导干扰，开关速度主要会造成 EMI辐射干扰。开关频率越高，同 样电感和电容，纹波越小；开关频率越高，同样纹波所用电感越小。 开关速度越快，IC转换 效率越高；开关速度越慢，IC转换效率越低。常用改善DCDCEMI措施：EMI传导，用磁珠，注意发热影响。EMI辐射，用共模电感
13、。降低开关速度。DCD杂处电流和电压的波形如下图。r Currewto vout+I CquTCouO Clii iy-htSmall HF Current Loop is required2, DCDCM波测量方法。1,限制示波器带宽为 20MHz目的是避免数字电路的高频噪声影响纹波测量，尽量保证测 量的准确性。大多中低端示波器档位限制在20MHz高端产品还有200MHz带宽限制的选择。2,设置耦合方式为交流耦合。以更小档位来仔细观测纹波，不关心直流电平。3,保证探头接地尽量短，尽量使用探头自带的原装测试短针。如果没有测试短针，可以拆除探头的接地线和外壳，露出探头地壳，自制接地线缠绕在探头地
14、壳上，保证接地线长度小于1cmi测量纹波动辄上百 mV勺主要原因就是接地线太长。明L娓之健悠送的引卷囊豆1”接地找未接淮地税H 泡，I r/jiiw皿 we3,电感啸叫。只有听觉范围内并且幅度较大的谐波才会被听到。一般开关电源的开关频率只要不在20K范围内，其谐波含量均不会引起较大噪声。但是这个理论是基于开关电源开关频率比较稳定的情况下。所以说，如果开关电源占空比不稳定，其产生的谐波就有可能在 20K之内并且幅度较大，这样就能引起听觉效应。电感啸叫的解决方法有两个：一、从根本解决，占空比的不稳定一般是控制环路的小信 号被噪声干扰，DC/DC的占空比需要调节到很稳定；二、如果是电感响，也有可能是
15、磁芯的 磁滞伸缩引起的.可对电感浸胶.4,同步整流技术。同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。它能大大提高 D。DC变换器的效率。功率MOSFE属于电压控制型器件， 它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功率MOSFE做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。当输出电压降低时， 二极管的正向电压的影响很重要，它将降低转换器的效率。物理特性的极限使二极管的正向电压降难以降低到0.3V以下。相反，可以通过加大硅片的尺寸或并行连接分离器件来降低 MOSFET勺导通电阻RDS(ON)因此，在给定的电流下，使用一个MOSFET 来替代二极管可以获得比二极管小很多的电压降。在同步降压转换器中，通过用两个低端的MOSFETS替换肖特基二极管可以提高效率。这两个MOSFEW须以互补的模式驱动，在它们的导通间隙之间有一个很小的死区时间(deadtime),以避免同时导通。同步 FET工作在第三象限，因为电流从源极流到漏极。