來源:壹芯微 發布日期
2024-11-26 瀏覽:-
一、直流-直流轉換器的輸出電壓特性
與完全關閉輸出的降壓DC-DC轉換器不同,升壓DC-DC轉換器在關閉時通常在輸出端保持恒定電壓。輸入電壓通過電感器、電容器和二極管等路徑到達輸出。輸出電壓等于輸入電壓減去整流二極管的正向壓降。盡管該殘余電壓較低,但它可能會導致負載電路發生故障,特別是在對整流二極管的功耗要求較高的應用中,例如便攜式設備或電池供電系統。
二、同步整流模式的特殊操作
同步整流DC-DC轉換器使用MOSFET作為高側開關。即使關閉,由于高側開關中的寄生二極管,電路中仍然存在傳導路徑。這種寄生效應導致輸出電壓保持在輸入電壓減去寄生二極管的值。盡管正向壓降較低,但某些負載電路可能會出現故障,并且在待機模式下功耗增加等問題不可忽視。
三、待機功耗的影響
即使升壓DC-DC轉換器關閉,輸出端的分壓電阻也會消耗恒定電流。這種耗散在傳統雙極IC中尤其明顯。由于輸入偏置電流較大,必須有足夠的電流流過分壓電阻以保持輸出穩定性。偏置電流降低至納安范圍后,待機功耗顯著降低。然而,對于需要極低功耗的應用,例如物聯網終端和傳感器節點,待機功耗仍然是優化的重點。
四、背柵控制技術的優化效果
解決上述問題需要一些現代電源管理技術。通過將背柵控制技術引入管理IC,該技術可以通過施加恒定偏置電壓來有效消除寄生二極管的影響。應用高端MOSFET的背柵控制時,當關閉時,輸出電壓降至零。這樣可以完全切斷負載的供電,從而避免負載電路發生故障,并顯著降低待機功耗。背柵控制技術是實現高效、低功耗升壓性能的重要手段。
五、解決方案和優化建議
開發工程師可以優化斷態升壓DC-DC轉換器特性的各個方面。一方面,可以選擇具有背柵控制的電源管理IC,從本質上消除寄生電壓。另一方面,可以通過增加分壓器的電阻值或引入關斷負載開關來進一步降低待機功耗。此外,還可以調整電壓閾值以提高抗故障能力。
總結
升壓DC-DC轉換器的斷電電路特性對系統性能有重要影響。通過詳細了解其運行情況并根據實際需求進行優化,可以有效提高系統的效率和可靠性。在現代電子設備中,選擇正確的電源管理解決方案并實施正確的電路設計是實現高性能和低功耗的關鍵。
【本文標簽】:升壓DC-DC轉換器 DC-DC轉換器關斷特性 電源管理優化 待機功耗降低 背柵控制技術 電路設計優化 低功耗電源解決方案
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