采用各種FPGA、CPU、DSP和模擬電路組合的現(xiàn)代復(fù)雜系統(tǒng)通常需要多個(gè)電壓軌。為了提供高可靠性和穩(wěn)定性,電源系統(tǒng)不僅要提供多個(gè)電壓軌,而且必須包含合適的時(shí)序控制和必要的保護(hù)電路。
參考設(shè)計(jì)具有6 V至14 V輸入且性能魯棒的多電壓、高效率、25 W通用電源模塊(下文簡(jiǎn)稱CN0190)是多電壓電源系統(tǒng)的一種解決方案,如圖1所示。該設(shè)計(jì)可以輕松根據(jù)客戶需求進(jìn)行調(diào)整,并且可以提供大多數(shù)常見的系統(tǒng)電壓。該電路采用開關(guān)調(diào)節(jié)器和線性調(diào)節(jié)器的優(yōu)質(zhì)組合,可在輸出滿載時(shí)提供約78%的總體效率。滿載情況下,輸出功率約為25 W。
圖1:通用電源模塊的功能框圖
電路描述
該電路的功能框圖如圖1所示。各部分的完整原理圖,請(qǐng)參閱 CN0190 設(shè)計(jì)支持包。此模塊不僅可以提供數(shù)字和模擬電路所需的大多數(shù)典型供電軌,而且還展示了一種實(shí)現(xiàn)過壓、欠壓和過流檢測(cè)和保護(hù)的簡(jiǎn)單方式。另外,此模式演示了如何實(shí)現(xiàn)時(shí)序和電源余量微調(diào)控制。
該電路設(shè)計(jì)非常靈活,并具有6 V至14 V的寬輸入電壓范圍。這一切之所以成為可能,是因?yàn)楦鞴╇娷壍谝患?jí)中采用的高效開關(guān)控制器和調(diào)節(jié)器具有相應(yīng)的寬輸入范圍。ADM1178模塊為輸入電源提供過壓和過流檢測(cè)與保護(hù),并為整個(gè)系統(tǒng)提供熱插拔控制。ADM1066提供一種單芯片解決方案,不僅可實(shí)現(xiàn)所有12個(gè)供電軌的電源監(jiān)控與時(shí)序控制,而且還可以實(shí)現(xiàn)3.3V(2A)供電軌的余量微調(diào)控制。
輸入保護(hù)電路描述
圖2所示電路為模塊提供輸入保護(hù),詳情將在下文介紹。
圖2. 模塊輸入保護(hù)電路
輸入電壓極性反轉(zhuǎn)保護(hù)
輸入電壓反相保護(hù)由P溝道MOSFET (Q1)提供。在采用正輸入電壓的正常工作模式下,當(dāng)SYSTEM_POWERIN和SYS_GND之間的電壓為正值且大于柵極-源極閾值電壓時(shí),Q1 (SI7461DP)接通。如果輸入電壓為負(fù)值(極性反轉(zhuǎn)的故障條件),Q1將斷開以防止主電路損壞,其功能類似于二極管。
由于輸入電流較高(高達(dá)6.67 A),而且MOSFET的低導(dǎo)通電阻可以較大程度地降低功耗,因此P溝道MOSFET要明顯優(yōu)于二極管。例如,當(dāng)VGS等于?4.5 V時(shí),SI7461DP的導(dǎo)通電阻約為0.02 Ω。電流為6.67 A時(shí),功耗僅為0.9 W。而相同電流下,正向壓降為0.6 V的二極管功耗約為4 W。SI7461DP的最大VGS 為±20,可覆蓋模塊6 V至14 V的輸入范圍。注意,Q1的柵極偏置電壓由分壓器R4-R5的輸出提供,使得Q1可以承受輸入電壓變化。
過流檢測(cè)與保護(hù)
設(shè)計(jì)采用熱插拔控制器/數(shù)字電源監(jiān)控器 ADM1178 來(lái)檢測(cè)輸入電流,從而測(cè)量15 mΩ電流檢測(cè)電阻R2上出現(xiàn)的壓降。通過調(diào)制N溝道MOSFET (Q2)的柵極電壓,ADM1178內(nèi)部FET驅(qū)動(dòng)控制器可以調(diào)節(jié)最大負(fù)載電流。當(dāng)檢測(cè)電阻上的電壓超過100 mV時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)電壓限制流過Q2的電流,從而保護(hù)下游電路。
過壓和欠壓檢測(cè)與保護(hù)
ADCMP670-1是一款雙通道、低功耗、高精度比較器,內(nèi)置400 mV基準(zhǔn)電壓源。兩個(gè)比較器和外部MOSFET(Q4和Q5)均配置為窗口比較器。低電壓閾值和高電壓閾值(5.54 V和14.35 V)分別由分壓器R10–R11和R12–R13設(shè)定。如果輸入電壓在高側(cè)位于窗口之外,VOUTA變?yōu)楦唠娖?,同時(shí)Q5接通,而AD1178的ON引腳被拉低,從而關(guān)斷Q2。類似地,如果輸入電壓在低側(cè)位于窗口之外,VOUTA變?yōu)楦唠娖?,同時(shí)Q4接通,而AD1178的ON引腳被拉低,從而關(guān)斷Q2。
過流、欠壓和過壓計(jì)算總結(jié)
過流閾值 = 100 mV ÷ 15 mΩ = 6.67 A
電流檢測(cè)電阻的功率 = 100 mV × 6.67 A = 0.667 W (use 0.75 W resistor)
高電壓閾值 = 0.4 V(R10 + R11)/R11 = 14.35 V
低電壓閾值 = 0.4 V(R12 + R13)/R11 = 5.54 V
IC保護(hù)技術(shù)
此外還有與各電源IC關(guān)聯(lián)的幾種保護(hù)功能。當(dāng)輸入電壓低于上電期間供電軌以可預(yù)測(cè)方式工作所需的最低電壓時(shí),欠壓閉鎖(UVLO)可以禁用所有輸入和IC的輸出。熱關(guān)斷(TSD)可以防止IC因高工作結(jié)溫而發(fā)生損壞。過流保護(hù)(OCP)還可以在輸出端發(fā)生短路時(shí)保護(hù)IC。詳情參見各電源IC的數(shù)據(jù)手冊(cè)。
通用電源模塊中的供電軌描述
此模塊提供12個(gè)供電軌,具體如表1所示。以下四個(gè)供電軌基于同步降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):3.3V(2A)、1.5V(1A)、1.8V(1A)和1.2V(0.5A)。以下兩個(gè)供電軌基于異步降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):5.0V(1A)和2.5V(1A)。?5 V供電軌由+5.0V(1A)供電軌采用反相降壓/升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生。正負(fù)模擬供電軌{Px,Nx}(0.1A)由Sepic-Cuk拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生。最后三個(gè)供電軌由LDO提供。每個(gè)供電軌都具有獨(dú)立的上電LED指示燈。表1列出了各個(gè)供電軌的電壓、最大電流能力、電源IC重要特性和典型應(yīng)用。
表1. 通用電源模塊的供電軌一覽
低壓差線性調(diào)節(jié)器(LDO)一般要比開關(guān)電源更易使用,并且噪聲更低,瞬變響應(yīng)特性更佳。不過,當(dāng)輸出電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輸入電壓時(shí),其效率很低,這就限制了其電流輸出能力。
開關(guān)電源具有高效率和高電流輸出,因此通常是電源系統(tǒng)第一級(jí)的優(yōu)質(zhì)選擇。通過合理設(shè)計(jì)控制環(huán)路并采用良好的PCB布局技術(shù),可以較大程度地減少開關(guān)電源造成的噪聲。
表2. ADIsimPower 的開關(guān)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)參數(shù)輸入
使用ADIsimPower設(shè)計(jì)單個(gè)開關(guān)電源
ADIsimPower是一款交互式設(shè)計(jì)工具,不僅可簡(jiǎn)化電源IC選擇過程,而且還可提供構(gòu)建最佳線性或DC/DC轉(zhuǎn)換器所需的信息。該工具可執(zhí)行所有繁瑣計(jì)算,并可提供最終原理圖、推薦物料清單和預(yù)測(cè)性能。推薦元件均來(lái)自大型器件數(shù)據(jù)庫(kù),其中器件均具有已知的電氣特性。用戶只需向該程序提供系統(tǒng)級(jí)輸入,如表2中所示的最小輸入電壓、最大輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出電流紋波、輸出電壓紋波和瞬態(tài)響應(yīng)等。
在這款基于開關(guān)控制器和調(diào)節(jié)器的電源模塊中,所有供電軌都是采用ADIsimPower來(lái)設(shè)計(jì)的,不過?5V(0.2A)供電軌除外,后者采用基于反相降壓/升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ADP2301。
設(shè)計(jì)示例1:采用ADP1872的3.3V(2A)供電軌
圖 3 所示為由ADP1872控制的同步降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電路原理 圖。此電路可以分為三個(gè)部分。A 部分產(chǎn)生ADP1872的偏置 電壓,B部分是使能控制,而C是供電軌的開關(guān)調(diào)節(jié)器部分。
圖3. 設(shè)計(jì)示例 1:由基于同步降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ADP1872生成的 3.3V (2A)供電軌
ADP1872可以在 2.75 V至 5.5 V的寬偏置電壓范圍內(nèi)工作。在 此電路中,偏置電壓由 4.7 V齊納二極管和NPN緩沖晶體管一 起提供,如圖 3 的A部分所示。所選齊納二極管(DDZ9687) 在 50 μA電流時(shí)具有 4.7 V的齊納電壓。ADP1872可以接受高 達(dá) 20 V的輸入電壓。
ADP1872的引腳 2 (COMP/EN) 不僅連接到內(nèi)部的精密使能電路,而且還連接到內(nèi)部誤差放大器(控制整體環(huán)路特性)的輸出端。N溝道MOSFET (Q9)用于將ADP1872的使能控制接地,從而禁用該器件。當(dāng)Q9 關(guān)斷時(shí),ADP1872 “ 使能,而環(huán)路特性由C11、C12 和R16 網(wǎng)絡(luò)控制。Q8 用作反相器,這樣B 部分輸入端的正邏輯信號(hào)(EN_3.3V)可以使能 ADP1872。
圖 3 中 C 部分所示是使用 ADIsimPower 生成的設(shè)計(jì),其采用 表 2 中的輸入。
設(shè)計(jì)示例 2:具有輸出過流檢測(cè)與保護(hù)的正負(fù)模擬供電軌 {Px,Nx}(0.1A)
正負(fù)模擬供電軌{Px,Nx}(0.1A)均采用基于Sepic-Cuk拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)的升壓控制器ADP1613設(shè)計(jì)。通過更改反饋路徑中的電阻 值,可以將輸出設(shè)置為四種不同的對(duì)稱輸出電壓。電壓可以 設(shè)置為 {+2.5V,?2.5V} 、 {+5V,?5V} 、 {+12V,?12V} 和 {+15V,?15V}。在圖 4 所示電路中,所有元件都是基于 ADIsimPower來(lái)選擇。輸出電容增加到 10 μF,從而進(jìn)一步減 少模擬電源的輸出紋波。另外使用一個(gè)外部LC濾波器(采用 一個(gè)氧化鐵磁珠和一個(gè) 3T電容)來(lái)進(jìn)行噪聲抑制。R76 和R77 是添加用于過流檢測(cè)的 240 m?分流電阻,不會(huì)顯著影響控制 環(huán)路的特性。
圖 4. 設(shè)計(jì)示例 2:基于ADP1613控制的Sepic-Cuk拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路的模擬{Px,Nx}(0.1A)供電軌
過流檢測(cè)電路如圖 5 所示。ADM1170是一款具有軟啟動(dòng)特性 的熱插拔控制器,在此電路中用于對(duì)正輸出供電軌進(jìn)行過流 檢測(cè)。內(nèi)部過流檢測(cè)電路可以接受 1.6 V至 16.5 V范圍內(nèi)的電 壓,包括 2.5 V至 15 V的{Px,Nx}輸出范圍。當(dāng)SENSE+和 SENSE?之間的電壓大于 50 mV(典型值)時(shí),選通引腳接地,關(guān)斷ADP1613。通過 240 m?的分流電阻R76,過流閾值設(shè)置為 208 mA(典型值)。
圖 5. {Px,Nx }(0.1A )供電軌的過流檢測(cè)電路
負(fù)供電軌的過流檢測(cè)電路采用高共模電壓、可編程增益差動(dòng) 放大器AD628和內(nèi)置 0.6 V基準(zhǔn)電壓源的比較器ADCMP350。AD628是一款二級(jí)放大器,第一級(jí)是一個(gè)具有 0.1 固定增益 的差動(dòng)放大器,第二級(jí)的增益(G)可以通過外部電阻編程。過 流閾值和分流電阻與正供電軌上使用的數(shù)值相同。第二級(jí)放 大器的增益為G = 125,通過公式 1 計(jì)算求解G:
其中,ITHRESHOLD= 208 mA,而RSHUNT= 240 m?。
AD628由{Px,Nx}供電軌供電,而兩個(gè)供電軌在模塊初始上電 期間需要一定時(shí)間來(lái)完成建立。在此期間,AD628可能會(huì)因未定義電源電平而出現(xiàn)工作異常。為此,可以使用 2 k?電阻 R62,在{Px,Nx}供電軌達(dá)到其最終值之前拉低AD628的輸出, 從而防止電路進(jìn)入閂鎖狀況。
設(shè)計(jì)示例 3:采用ADP2301控制的反相降壓/升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 得到?5V(0.2A)
ADP2301是異步降壓調(diào)節(jié)器。在圖 6 所示電路中,該器件在 反相降壓/升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中用于產(chǎn)生負(fù)電壓。在此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,ADP2301的VIN引腳和GND 引腳分別連接到供電軌的輸入端和輸出端。其他負(fù)電壓可以通過改變反饋電阻的值來(lái)產(chǎn)生。不過,|VIN| + |VOUT|必須小于ADP2301的最大輸入電壓 20 V,這點(diǎn)非常重要。
圖 6. 設(shè)計(jì)示例 3:由 ADP2301 控制的?5V 反相降壓/升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
電源監(jiān)控、時(shí)序控制和余量微調(diào)控制
電壓監(jiān)控
ADM1066 Super Sequencer超級(jí)時(shí)序控制器是一款可配置器件,可針對(duì)多電源系統(tǒng)的電源監(jiān)控和時(shí)序控制提供一種單芯片解決方案,其電路如圖 7 所示。系統(tǒng)輸入電源連接到 ADM1066的VH。除?5V(0.2A)之外的所有供電軌經(jīng)過電阻分壓器衰減后,直接連接到VPx、VXx和AUXx。
圖 7. 利用 ADM1066 實(shí)現(xiàn)電源時(shí)序控制、電壓監(jiān)控和電壓余量微調(diào)控制
ADM1066具有多達(dá) 10 個(gè)電源故障檢測(cè)器(SFD)。輸入可以配 置用于檢測(cè)欠壓故障(輸入電壓降至預(yù)設(shè)值以下)、過壓故障(輸入電壓升到預(yù)設(shè)值以上)或超出窗口故障(輸入電壓位于預(yù)設(shè)值范圍之外)。該模塊中的所有電源均采用超出窗口故障標(biāo)準(zhǔn)加以監(jiān)控。各窗口的閾值設(shè)置為VOUT + 5%和VOUT ? 5%。各電源的參數(shù)如表 3 所列。
表3. 輸出電壓供電軌的過壓和欠壓閾值
ADM1066的 10 個(gè)PDO輸出控制所有 12 個(gè)供電軌。5.0V(1A)、?5V(0.2A)和{Px,Nx}(0.1A)共享一個(gè)PDO引腳。所有其他供電軌均由單個(gè)PDO引腳控制。
時(shí)序控制策略
根據(jù)輸出供電軌,電源路徑最多可分為三級(jí),如圖 1 所示。3.3V(2A)、2.5V(1A)、5V(1A)和{Px,Nx}(0.1A)供電軌由輸入 電壓直接轉(zhuǎn)換,并且僅流過一級(jí)。3V(0.1)、1.5V(1A)、 1.8V(1A)、1.2V(0.5A)、?5V(0.2A)和 3.3V(0.1A)供電軌流過 二級(jí)。1.0V(2A)供電軌流過三級(jí)。
時(shí)序和控制策略如下:
按順序開啟第 1 級(jí)、第 2 級(jí)和第 3 級(jí),然后檢查各供電軌上的電壓。
如果一些供電軌在啟動(dòng)時(shí)發(fā)生故障,則關(guān)閉同一級(jí)的所有供電軌,并返回來(lái)檢查上一級(jí)中的供電軌。如果上一級(jí)中的供電軌全部正常,則再次開啟這一 級(jí)的所有供電軌。
在所有供電軌成功開啟之后,監(jiān)控這些供電軌。如 果任何供電軌發(fā)生故障,則關(guān)閉這三級(jí)中的所有供 電軌,然后返回到第一步并開啟第 1 級(jí)的供電軌。
4.0.6 版ADM106x配置工具生成的狀態(tài)機(jī)如圖 8 所示。狀態(tài)圖中使用的術(shù)語(yǔ)定義如下:
PSetUp:檢查電源輸入電壓
TOnStx:開啟第 x 級(jí)(x = 1, 2, 3)
TOffStx:關(guān)閉第 x 級(jí)(x = 1, 2, 3)
MoStx:監(jiān)控第 x 級(jí)(x = 1, 2, 3)
MoAll:監(jiān)控這三級(jí)中的所有供電軌
注意:二進(jìn)制字格式為(PDO10, PDO9, PDO8, PDO7, PDO6, PDO5, PDO4, PDO3, PDO2, PDO1)
圖 8. 電源監(jiān)控與時(shí)序控制策略狀態(tài)機(jī)圖
3.3V(2A)電壓軌的余量微調(diào)控制
ADM1066利用 6 個(gè)DAC來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)余量微調(diào)系統(tǒng),以便通過 更改反饋節(jié)點(diǎn),或利用DAC輸出更改DC/DC轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電 壓來(lái)實(shí)現(xiàn)電源調(diào)整。DAC1 通過R85、C82 和R89 連接到 3.3V(2A)供電軌上的ADP1872反饋級(jí)。電容C82 用于對(duì)PCB 走線噪聲去耦。R89 和R85 的總電阻設(shè)置為 152.3 k?,因此 允許在VOUT_3.3(2A) ? 0.2 V至VOUT_3.3V(2A) + 0.2 V的范 圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整 3.3V(2A)的輸出。
開關(guān)電源和整個(gè)電源模塊的測(cè)量效率
測(cè)量效率與各開關(guān)電源負(fù)載電流的函數(shù)關(guān)系如圖 9 所示。電 源模塊的總體效率如圖 10 所示,其中輸入電壓為 10 V 且輸 出端滿載。表 4 總結(jié)了輸入電壓為 6 V、10 V 和 14 V 時(shí)的模塊效率。
圖9. 開關(guān)電源的效率與輸出電流之間的關(guān)系
圖10. 10V 輸入時(shí)滿載模塊的總體效率
表4. 不同輸入電壓下的滿載電源模塊效率
測(cè)量輸出電壓紋波
紋波在所有開關(guān)模塊輸出端上測(cè)得。對(duì)于 1.5V(1A)、ADP2114 開關(guān)電源輸出,典型結(jié)果如圖 11 所示。紋波結(jié)果如表 5 所示。
表 5. 開關(guān)調(diào)節(jié)器紋波和瞬態(tài)響應(yīng)總結(jié)
*這些輸出還驅(qū)動(dòng)模塊中的其他調(diào)節(jié)器。
紋波測(cè)量高度依賴于電路布局、示波器帶寬設(shè)置、探頭帶寬 和探頭連接到輸出端的方式。圖 11 所示測(cè)量結(jié)果是使用 500 MHz、10 倍無(wú)源探頭 P6139A,通過 Tektronix TDS3034B 300 MHz示波器獲得的。示波器和探頭組合的全帶寬為300 MHz。示波器具有多種內(nèi)部帶寬設(shè)置,可使用內(nèi)部濾波器來(lái)減少有 效帶寬。圖 11 所示數(shù)據(jù)采用全 300 MHz 帶寬測(cè)得。
圖 11. 1.5V(1A),輸出電流為 0.5A時(shí)的ADP2114輸出紋波(Tektronix TDS3034B示波器、P6139A探頭、示波器帶寬設(shè)置為 300 MHz)
測(cè)量瞬態(tài)響應(yīng)
FPGA、DSP以及其他數(shù)字IC通常會(huì)在電源上引入瞬態(tài)電流負(fù) 載。在這些條件下,電源電壓必須保持在規(guī)定范圍內(nèi),這點(diǎn) 非常重要。對(duì)于基于ADP2114的 1.8V(1A)輸出,典型瞬態(tài)響 應(yīng)如圖 12 所示。表 5 總結(jié)了開關(guān)電源的瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)量結(jié)果。注意,對(duì)于 3.3V(2A)、5V(1A)和 1.8V(1A)供電軌,階躍電流 要高于單個(gè)供電軌輸出電流,因?yàn)檫@些供電軌驅(qū)動(dòng)多個(gè)級(jí)。
圖 12. 1.8V(1A),ADP2114 輸出瞬態(tài)響應(yīng)(Tektronix TDS3034B 示波器、 P6139A 探頭、示波器帶寬設(shè)置為 20 MHz)
常見變化
ADM1275 是一種單芯片解決方案,可為系統(tǒng)提供熱插拔控制以及過流、欠壓和過壓檢測(cè)與保護(hù)。ADM1870具有內(nèi)部偏置調(diào)節(jié)器,可為內(nèi)部電路供電,從而可減少外部元件數(shù)量。ADM1870具有內(nèi)部偏置調(diào)節(jié)器,可為內(nèi)部電路供電,從而可減少外部元件數(shù)量。ADP1871 和ADP1873是ADP1870和 ADP1872的省電模式(PSM)版本,也可用于輕負(fù)載條件下需要高效率的應(yīng)用。ADP2116 是一款可配置的3 A/3 A或3 A/2 A雙路輸出負(fù)載組合或合并為6 A單路輸出負(fù)載,并且與ADP2114引腳兼容。具有大電流輸出能力的負(fù)供電軌可以由基于Cuk拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ADP1621產(chǎn)生。
電路評(píng)估與測(cè)試
使用直流電源上電后,只需使用6 V至14 V范圍內(nèi)的任意電壓即可評(píng)估此電源模塊。測(cè)試任意供電軌的輸出能力時(shí),務(wù)必確保直流電源能夠滿足相關(guān)要求。ADM1066將在圖8所示的預(yù)載監(jiān)控和控制策略下開啟所有供電軌。您也可以設(shè)計(jì)自己的控制策略并通過I2C總線連接器JP1下載到ADM1066,以便利用ADM106x超級(jí)時(shí)序控制器評(píng)估板軟件,針對(duì)自己的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)電源監(jiān)控和時(shí)序控制。
EVAL-CN0190-EB1Z評(píng)估板的照片如圖13所示。
圖13:EVAL-CN0190-EB1Z通用電源照片
設(shè)備要求(可以用同等設(shè)備代替)
Tektronix TDS3034B 4通道300 MHz彩色數(shù)字熒光示波器
Tektronix P6139A、500 MHz、8 pF、10 MΩ、10倍無(wú)源探頭
Agilent N3302A、150 W、0 A至30 A、0 V至60 V電子負(fù)載模塊與N3300A相結(jié)合
Agilent E3631A、0 V至6 V、5 A;0 V至±25 V、1 A、三路輸出直流電源
Agilent 3458A、8.5位數(shù)字萬(wàn)用表
Fluke 15B數(shù)字萬(wàn)用表
USB-SMBUS-CABLE Z(USB轉(zhuǎn)I2C接口電視棒)或CABLE-SMBUS-3PINZ(并行端口轉(zhuǎn)I2C接口電纜)
配有USB接口的PC(Windows 2000或Windows XP)
設(shè)置與測(cè)試
測(cè)量供電軌效率的框圖如圖14所示。使用10 V直流電源給EVAL-CN0190-EB1Z上電后,將電子負(fù)載Agilent N3302A設(shè)置為在恒流模式下工作。將Agilent 3440A設(shè)置為電流表,并將Fluke 15B設(shè)置為電壓表。功率輸出可以通過將VOUT 與IOUT相乘而計(jì)算得出。VIN和IIN可以直接從Agilent E3631A直流電源的顯示窗口讀取。效率可以通過公式2計(jì)算得出:
圖14. 用于測(cè)量效率的測(cè)試設(shè)置
紋波和瞬態(tài)響應(yīng)利用圖15所示的電路來(lái)測(cè)量。示波器的通道A監(jiān)控該模塊的輸出電壓。通道B監(jiān)控0.1 ?電流檢測(cè)電阻上的電壓,該電壓與負(fù)載電流成比例。使用預(yù)設(shè)幅度和頻率將電子負(fù)載設(shè)置為“開關(guān)”模式。然后便可使用示波器捕獲輸出動(dòng)態(tài)電壓和電流。
圖15:用于測(cè)量紋波和瞬態(tài)響應(yīng)的測(cè)試設(shè)置
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保護(hù)電路
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原文標(biāo)題:參考設(shè)計(jì)丨具有6V至14V輸入的多電壓、高效率、25W通用電源模塊
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