线性电源和开关电源

线性线性电源和电源和开关开关电源电源 张宝华张宝华 20201010.04..04.1717 UA7800UA7800系列线性三端固定正压电压调整器诞系列线性三端固定正压电压调整器诞 生生4040周年周年 UA7800诞生于上个世纪70年代， 其后非常成功的电压调整器还有: UA7900系列三端固定负压电压调整器 LM117三端可调正压电压调整器 LM137三端可调负压电压调整器 三端电压调整器的主要优点三端电压调整器的主要优点 电压调整的最简形式, 有着丰富的输出电压档次, 输出电压可以连续可调, 较高的输出电压精度1%. 较高的纹波抑制比60db. 极大地简化了电子系统电源的设计。 提高了电子设备电源的可靠性。 三端电压调整器的不足三端电压调整器的不足 但是在节能减排的今天，我们会看到它的明 显不足: 效率太低了,导致耗散功率增加, 过高耗散功率导致过高的发热, 芯片温度的上升会降低可靠性。 同时大的散热器会使设备体积庞大。 线性电源提高效率的途径线性电源提高效率的途径--LDOLDO • 三端可调低压差电压调整器LT1080系列 • 输入输出压差1.0V； • 三端固定低压差电压调整器MIC2900系列 • 输入输出压差0.3V； • 通过改变电路形式PNP晶体管代替NPN达林 顿 LDOLDO的优点和不足的优点和不足 • 较低的压差可获得高的使用效率 • 工艺的进步弥补了早期产品的不足----静 态电流过大; • 适用于5V电源总线; • 适用于电池供电系统,有效地延长电池寿命. LDOLDO的优点和不足的优点和不足 • 只适用于特定场合, • 宽电压范围效率同标准电压调整相同. • 需要适应宽电范围的高效率的电压调整器. 非隔离开关稳压器（可含开关元非隔离开关稳压器（可含开关元 件）得到快速发展，件）得到快速发展， • 目前主要是下面五种变换电路： • BUCK 变换器 • BOOST 变换器 • INVERTING 变换器 • BUCK-BOOST 变换器 • SEPIC 变换器 从节约能源及环境保护的要求,我们 必须设计,制造最高效率的开关电源变换器 。对于DC-DC，其效率要达到金牌标准，就 必须达到95%以上。 今天，向大家推荐和介绍几种 新的转换电路和控制IC。 BUCK(STEPBUCK(STEP--DOWN)DOWN) BOOST(STEPBOOST(STEP--UP)UP) INVERTINGINVERTING SEPIC CONVERTORSEPIC CONVERTOR BUCKBUCK--BOOSTBOOST • 单电感器架构允许 VIN 高于、低于或等于 VOUT • 宽 VIN 范围：4V 至 36V 工作电压 • 同步整流：效率高达 98% • 电流模式控制 • ±1% 输出电压准确度：0.8V < VOUT < 30V • 可锁相固定频率：200kHz 至 400kHz • 电源良好 (Power Good) 输出电压监视器 • 用于 MOSFET 电源的内部 LDO • 四 N 沟道 MOSFET 同步驱动 • 在停机期间 VOUT 与 VIN 断接 • 可调软起动电流斜坡上升 • 折返输出电流限制 • 可选的低电流模式 • 输出过压保护 • 采用 24 引脚 SSOP 和裸露衬垫 (5mm x 5mm) 32 引脚 QFN 封 集成了集成了MOSFETMOSFET的的BUCKBUCK • Constant 500kHz Switching Frequency • High Power 16-Pin TSSOP Package Available • Uses All Surface Mount Components • Inductor Size Reduced to 1.8µH • Saturating Switch Design: 0.07Ω • Effective Supply Current: 2.5mA • Shutdown Current: 20µA • Cycle-by-Cycle Current Limiting • Easily Synchronizable 集成了集成了MOSFETMOSFET的的BOOSTBOOST • 1.2MHz 开关频率 • 低 VCESAT 开关：330mV/1.3A • 高输出电压：达 40V • 宽输入范围：2.4V 至 16V • 负输出转换能力 • 可从 3.3V 输入提供 5V/630mA 输出 • 可从 5V 输入提供 12V/320mA 输出 • 可从 5V 输入提供 -12V/200mA 输出 • 采用纤巧型表面贴装组件 • 低停机电流：< 1µA • 扁平 (高度仅 0.75mm) 10 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 集成了集成了MOSMOS的的BUCKBUCK--BOOSTBOOST • 双通道高效率 DC/DC 转换器： 降压-升压 (VOUT ：2.2V 至 5.25V，在 VOUT = 3.3V 时 IOUT = 1A，VIN ≥ 3V) 降压 (VOUT：0.8V 至 VIN，IOUT = 600mA) • 输入电压范围：2.2V 至 5.5V • 可利用引脚来选择的突发模式 (Burst Mode®) 操作 • 用于 LDO 控制器、电池良好指示或排序的独立增益部件 • 可设置开关频率：100kHz 至 2MHz • 在突发模式操作中，两个转换器的总静态电流为 55μA • 热保护和过流保护 • 停机模式中的静态电流 <1μA • 24 引脚 4mm x 4mm QFN 封装 集成的集成的SEPICSEPIC 推荐新的推荐新的电源类电源类高科技控制高科技控制ICIC 这些电源变换器的效率比较线性稳压器 高出很多。发热低很多。几乎都不需要加 散热器。体积也小很多。功率密度提高了5 倍以上。从而可靠性也提高一个数量级以 上。 同步同步BUCKBUCK控制控制ICIC • 宽 VIN 范围：4V 至 38V 工作 • RSENSE 或 DCR 电流检测 • ±1% 输出电压准确度 • 可锁相固定频率：250kHz 至 750kHz • 双路 N 沟道 MOSFET 同步驱动 • 非常低压差操作：99% 占空比 • 可调输出电压软起动或跟踪 • 输出电流折返限制 • 输出过压保护 • 5V 内部稳压器 • OPTI-LOOP® 补偿最大限度地减小 COUT • 在轻负载条件下可选择执行连续、脉冲跳跃或突发模式 (Burst Mode®) 操作 • 低停机 IQ：20μA • VOUT 范围：0.8V 至 5.5V • 耐热增强型 16 引脚 MSOP、16 引脚窄体 SSOP 或 3mm x 3mm QFN 封装 同步同步BOOSTBOOST控制控制ICIC • 高输出电压：高达 100V • 大的 1Ω 栅极驱动器 • 无需电流检测电阻器 • 双路 N 沟道 MOSFET 同步驱动 • ±0.5% 0.8V 电压基准 • 快速瞬态响应 • 可编程软起动 • 可从输入电源产生 10V 驱动器电源 • 可同步至外部时钟 • 电源良好输出电压监视器 • 可调关断时间/频率：tOFF(MIN) < 100ns • 可调逐周期电流限制 • 可编程欠压闭锁 • 输出过压保护 • 28 引脚 SSOP 封装 INVERTINGINVERTING控制控制ICIC • High Efficiency Operation (No Sense Resistor Required) • Wide Input Voltage Range: 2.5V to 36V • Current Mode Control Provides Excellent Transient Response • High Maximum Duty Cycle (Typ 92%) • ±1% Internal Voltage Reference • ±2% RUN Pin Threshold with 100mV Hysteresis • Micropower Shutdown: IQ = 10µA • Programmable Operating Frequency (50kHz to 1MHz) with One External Resistor • Synchronizable to an External Clock Up to 1.3 x fOSC • User-Controlled Pulse Skip or Burst Mode® Operation • Internal 5.2V Low Dropout Voltage Regulator • Capable of Operating with a Sense Resistor for High Output Voltage Applications (VDS>36V) 非隔离非隔离DCDC--DCDC的控制也进入数字化优秀的数字的控制也进入数字化优秀的数字 控制控制BUCKBUCK的的ZL2008ZL2008 ZL2008ZL2008 -- Digital DCDigital DC--DC Controller with Drivers and PinDC Controller with Drivers and Pin--Strap Current Strap Current Sharing Sharing -- IntersilIntersil CorporationCorporation 非隔离开关电源控制非隔离开关电源控制ICIC飞速发展飞速发展 今后五到十年将是非隔离开关电源全面代替 原有线性电源的时期，希望大家跟上形势 谢谢大家 线性电源和开关电源 UA7800系列线性三端固定正压电压调整器诞生40周年 三端电压调整器的主要优点 三端电压调整器的不足 线性电源提高效率的途径-LDO LDO的优点和不足 LDO的优点和不足 非隔离开关稳压器（可含开关元件）得到快速发展， BUCK(STEP-DOWN) BOOST(STEP-UP) INVERTING SEPIC CONVERTOR BUCK-BOOST 集成了MOSFET的BUCK 集成了MOSFET的BOOST 集成了MOS的BUCK-BOOST 集成的SEPIC 推荐新的电源类高科技控制IC 同步BUCK控制IC 同步BOOST控制IC INVERTING控制IC 非隔离DC-DC的控制也进入数字化优秀的数字控制BUCK的ZL2008�ZL2008 - Digital DC-DC Controller with Drivers and Pin-Strap Current Sharing - Intersil Co 非隔离开关电源控制IC飞速发展