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标题: 外挂2个MOS的开关电源设计，太复杂了！！ [打印本页]
作者: soswelcome    时间: 2015-10-8 09:43
标题: 外挂2个MOS的开关电源设计，太复杂了！！
最近我用到了一个1V@3A的芯片,纹波要求很小，官方推荐的参考电路是TPS40009.
- Z# Z' m8 c5 r! s! t它是怎么得出来电压0.99-1.04V的，电流4.5A的。
0 N8 L( O" [* n0 R4 R$ _1 |: i我见过曾经有个电源工程师用EXCEL表格计算公式，咔嚓咔嚓的就算出来了。
8 F: h; f/ C! S" Z; l2 H5 G% B我不懂电源这个，太复杂了，有没有高手存在，来个简单的这种电路图的原理，大道至简啊越简单越好，和相关的计算方法
) l* ~/ E- m/ o& r高手有木有，谢谢了，
+ m' ?% h0 ]$ F5 a) g: z7 D

官方推荐电路图.png (123.92 KB, 下载次数: 10)

官方推荐电路图.png

数据手册.pdf

418.79 KB, 下载次数: 31, 下载积分: 威望 -5

作者: soswelcome    时间: 2015-10-8 09:49
电路图我重新上传了一个PDF清晰的
9 W( k3 L+ ]# l; F7 n

官方推荐电路图.pdf

142.13 KB, 下载次数: 39, 下载积分: 威望 -5

作者: fallen    时间: 2015-10-8 10:32
1 输出电压，对于你的图纸来说，VOUT=VFB*(1+R176/R170)，其中R176=10K+/-1%，R170=22.1K+/-1%，VFB=0.69--0.711，你可以做灵敏度计算。VOUTMIN=VFBMIN*(1+R176MIN/R170MAX)，VOUTMAX=VFBMAX*(1+R176MAX/R170MIN)
, o2 `/ d  {5 v- N* j7 T- ]2 {( U4 i6 d! R# w4 |9 [! u6 Y$ K" S% u
2 电感和电容可以看我的帖子.
$ N% Q1 K8 x6 Y% T0 G; L; h  _7 O+ l
3 两个MOS管，用占空比来计算最小电流，( l0 ?$ J1 `9 q
作者: soswelcome    时间: 2015-10-8 15:47
斑竹，可否具体点，你的帖子好多啊，可否给个链接？
  Q# \2 |9 x. U7 r不胜感激
作者: soswelcome    时间: 2015-10-8 15:47
电源为什么要这么设计呢？
6 S" f) T* ~, T! E/ ~
作者: fallen    时间: 2015-10-8 15:49
soswelcome 发表于 2015-10-8 15:47/ f5 V1 {# _. @" ]* `  k% f
斑竹，可否具体点，你的帖子好多啊，可否给个链接？9 d1 l4 C, \0 |2 A% z/ X7 q
不胜感激

8 _' b; P  ]* B' Y* Z我发的主题。
作者: fallen    时间: 2015-10-8 15:49
soswelcome 发表于 2015-10-8 15:470 s) g; L! ~6 ]/ p0 Q8 T
电源为什么要这么设计呢？
" B& D/ K$ G, R* ?6 z
不要问为什么这麽设计，先设计出来再说。
, u0 M4 J& H* {( Q1 D1 J9 U7 c有时间了，再好好看看书。% f. [8 i3 W% o: ^6 |0 t/ A' \/ J
作者: soswelcome    时间: 2015-10-8 16:00
fallen 发表于 2015-10-8 10:32: ~0 ~* t" c( K) D
1 输出电压，对于你的图纸来说，VOUT=VFB*(1+R176/R170)，其中R176=10K+/-1%，R170=22.1K+/-1%，VFB=0.69-- ...

3 D( p5 M0 x0 u8 Y斑竹，第二点和第三点你的帖子链接呢？
% V- |8 w) M( Q. D" P8 i- k( e给个链接吧8 g+ w9 k0 h  a9 X9 B5 G9 P, {% e
谢谢啦# M. J+ h; w& E5 h9 `7 |
作者: fallen    时间: 2015-10-8 16:51
https://www.eda365.com/thread-98935-1-1.html
9 l4 e$ G; @& z3 j# b" |* ~https://www.eda365.com/thread-98858-1-1.html
作者: rogetxu    时间: 2015-10-8 21:00
TI 有许多满足LZ要求的IC，采用内置MOSFET的电流型BUCK即可。或打个电话给TI 的FAE6 v0 O$ c4 W, v( ?
作者: rogetxu    时间: 2015-10-8 21:26
LZ的电路是电压的Type III 电路。 需要补偿零极点。没有经验不容易调整好  Q; m7 |3 w9 t( \
比如采用TPS54620 系列的就简单的多。其他厂商也有类似的IC。
# g/ ~$ w* Y  g# B) R! R其实 ripply，LC参数设计，MOSFET选型均比较简单， 相对需要经验是在示波器的情况下，; E" ~9 o+ t$ N4 y- X' b( K6 ]
调整好相位/增益余量。
作者: fallen    时间: 2015-10-9 10:10
rogetxu 发表于 2015-10-8 21:26, m8 j* Q5 Z+ |% p7 t' w
LZ的电路是电压的Type III 电路。 需要补偿零极点。没有经验不容易调整好
: a" K1 e" \; ?1 \4 T  h& e* P比如采用TPS54620 系列的就简单 ...
" O( ~7 Q5 E* R9 N
求指导“使用示波器调整相位/增益余量”，希望能够来个实例指导一下，或者方向也行。% W0 u: {- z) O& S/ s2 _7 S9 }4 u# }

% t( w, y7 s' ]4 _5 u/ K  N) ]: q
作者: soswelcome    时间: 2015-10-9 11:29
rogetxu 发表于 2015-10-8 21:26
/ c7 W% x( H2 \LZ的电路是电压的Type III 电路。 需要补偿零极点。没有经验不容易调整好2 V. c2 [( g2 O7 ?6 N" u0 {' j
比如采用TPS54620 系列的就简单 ...

) j2 j; {9 T$ |' h+ z好牛逼啊
$ D$ }* ^/ o8 F* u# h1 {需要补偿零极点。什么意思，有没有例子？ F' s% a% z) l- I8 \
其实 ripply，LC参数设计，MOSFET选型均比较简单， 相对需要经验是在示波器的情况下，调整好相位/增益余量。5 T" t8 ?# v$ E! g6 j2 O( }2 [  j
可否给个例子？
( E5 g, s' F, h2 [+ A拜大神啊
& m  J: b  E& C
作者: soswelcome    时间: 2015-10-9 13:52
rogetxu 发表于 2015-10-8 21:26
* O9 V+ `# ~. j( W4 ~LZ的电路是电压的Type III 电路。 需要补偿零极点。没有经验不容易调整好; u) p( Y. |3 ~( @7 D( L
比如采用TPS54620 系列的就简单 ...

3 w% b. S1 s+ \  }/ t3 n调整好相位/增益余量$ Q% t. y" l. k5 U! C. Z
这个又是什么意思？来个案例吧？
+ J% [" i8 N* G) v* T' M3 F谢谢啦: }% ?& Q* F9 D, j# B. L
作者: fallen    时间: 2015-10-9 14:08
soswelcome 发表于 2015-10-9 13:52& Z5 ?( j8 c- f
调整好相位/增益余量- d1 J4 O) X, |- N- V0 T, U
这个又是什么意思？来个案例吧？. @# X4 m( S' d7 F- ^8 m1 ~
谢谢啦

3 s. U# X4 W% p4 \, b4 k( N相位余量：在系统进入不稳定状态前，可以变化的相位。相位余量越大，系统越稳定。于此同时，响应速度越低。4 D! d# D( ~: i7 s# R
作者: rogetxu    时间: 2015-10-9 21:58
本帖最后由 rogetxu 于 2015-10-9 21:59 编辑
8 x# `7 B! S  u: F1 B. g
fallen 发表于 2015-10-9 10:10
: ]( F. v" |2 K0 p; m求指导“使用示波器调整相位/增益余量”，希望能够来个实例指导一下，或者方向也行。

5 {! z. C5 l% L6 t& S很多情况下，没有波特仪就只能用示波器了。
% x# z" r6 b. O! g1 _没有特殊要求，用示波器结合电子负载看斩波和负载调整率就基本可以稳定（除了采用恒定导通时间的IC）。
* d6 d2 A" @7 p2 n2 {要求高的，可以加个信号发生器就能观察增益和相位情况了。9 V0 r8 N. I  O% N# ]( [5 ^
因为2路输入为同频示波器可以锁定的。" F* e3 @8 U# {9 d/ A# W9 O" Q
如果会使用李沙育可以更直观点。
7 K0 V' ^, d! \- f7 [4 A4 c! A, a0 `, G

4 `  I/ K: |9 f% \, \0 o  {* r
作者: fallen    时间: 2015-10-10 10:06
rogetxu 发表于 2015-10-9 21:58& |+ ~# m$ Q, R" G/ R/ d' T
很多情况下，没有波特仪就只能用示波器了。- r3 {" M2 ~+ n; E3 P# e
没有特殊要求，用示波器结合电子负载看斩波和负载调整率就基 ...
8 }: _3 H& L. k% e4 {$ x
结合电子负载分析动态响应，看振铃么？这样也只能大概分析而不准确吧。2 p; b! L' m: b* Z2 R: H% Z: R
“如果会使用李沙育可以更直观点”这个句是什么意思？( `2 a3 @0 A9 V3 o$ i
作者: rogetxu    时间: 2015-10-10 10:40
本帖最后由 rogetxu 于 2015-10-10 10:41 编辑 $ s( U& ?( r) S) P
fallen 发表于 2015-10-10 10:06
# q4 y/ M' u! ~. f: S* b; `结合电子负载分析动态响应，看振铃么？这样也只能大概分析而不准确吧。
2 F  f  g, M4 L7 X& C) B$ T. O$ s, P: ?“如果会使用李沙育可以更直观点 ...
  N4 p' c0 j" f# I" x
看看抖动，和负载的跳变的图形结合负载调整率数据，根据经验可以调整到55~70度。
1 Z- M1 ~1 P4 D& u' ^用plot 仪验证过。4 y- m+ B: S- W$ F  [+ k( d& m5 [
使用李沙育即一路ch输入，一路ext 输入， 看相位很直观。
& Z% l; |( z3 m  Z  Z* b用plot携带不方便 测试要用附件，PCB要预留电阻，比较麻烦。平时一般的民品应用用示波器可以处理。$ [/ b% j5 h* k7 U3 I
一般电源cross fre 比较低，技术控可以自制简易的Plot仪。满足100Khz够用。
6 U' V; e  K+ {  O
0 ?( X: P% W, y" ^  a0 I4 g4 e' [5 x! l  Q

* C% h  Q6 i9 M" w
作者: fallen    时间: 2015-10-10 10:53
rogetxu 发表于 2015-10-10 10:40
/ q, k( t3 P& \+ A看看抖动，和负载的跳变的图形结合负载调整率数据，根据经验可以调整到55~70度。/ U8 [* V& a. ]
用plot 仪验证过。, i* [' {* k6 v6 y; p$ |  E
使 ...
* ]- R1 B9 C% i! [; z
负载调整率的设置，你一般如何根据电源来设的？
  C5 i* _9 }* h% I) i- O( {- s
作者: rogetxu    时间: 2015-10-10 11:03
根据buck 的输出电流能力，在电子负载上设置。! E! C1 D# ?7 `' O6 Y* [8 G  m
除了DPS、FPGA、VRM等通信和服务器应用不用太关注负载的上下沿。
作者: fallen    时间: 2015-10-10 12:07
rogetxu 发表于 2015-10-10 11:03
3 W. o: F' T! t根据buck 的输出电流能力，在电子负载上设置。
1 i$ z( i/ G; t5 p/ @2 x除了DPS、FPGA、VRM等通信和服务器应用不用太关注负载的上 ...

4 n1 z6 J) a! J. o0 K来点具体的，比如2A满载，是设置0-2A的跳变？上升沿多少？还是说，根据实际的电流跳变来设置？. h$ `, l7 V1 W. }" }4 z. Q) |
作者: soswelcome    时间: 2015-10-10 13:17
rogetxu 发表于 2015-10-10 11:03
% G7 s5 }, {  y3 p根据buck 的输出电流能力，在电子负载上设置。( B, c( Q( Q  e* a
除了DPS、FPGA、VRM等通信和服务器应用不用太关注负载的上 ...

# t/ a) s7 H) s2 j0 S0 p! {. j哥们负载的上下沿，如何通过DCDC开关电源进行设置？
2 R/ B& @. }. J  i
作者: soswelcome    时间: 2015-10-10 13:20
rogetxu 发表于 2015-10-9 21:58
/ G+ @- v+ W& w7 f7 ~4 r! G5 `( r很多情况下，没有波特仪就只能用示波器了。  V5 ^) E  G& b0 u9 m5 e, U
没有特殊要求，用示波器结合电子负载看斩波和负载调整率就基 ...
- ~4 n& j6 E. _, {% j0 W
看斩波和负载调整率，啥意思？0 w9 L0 k% u$ ?8 D6 g* g& M: x/ X
这个如何进行操作呢？
# m6 g* R- [% y: e. y& G- k6 i  E1 Y
作者: rogetxu    时间: 2015-10-10 13:29
低压2A 的小电流很容易稳定， 选0.5 to 1.5 A 就可以了。 SR 可以 no care。& [8 F3 O0 u  X8 T% s) B8 A: |0 C
一般大功率或者单路电流>16A, 需要按实际情况仔细处理。
; g1 P, L& w* h! u) z0 {2 @负载跳变需要分段处理，SR太严苛，IC可能响应不了。+ o: o  X+ W1 n7 d4 i
Multi-phase controller 处理稍有不同。
! R/ k' o) B" Y: V7 @
作者: fallen    时间: 2015-10-10 13:36
rogetxu 发表于 2015-10-10 13:29
5 I! P  W6 U  Y# v. Y: q低压2A 的小电流很容易稳定， 选0.5 to 1.5 A 就可以了。 SR 可以 no care。
9 y& T4 A9 _8 I) [) T8 t一般大功率或者单路电流>16A, ...

1 w# f( W0 R; X# ~6 t( j2 N% B负载的不同的上升沿测试出来差别太大。那么我们还是按照一般设置就好？能不能来点实例，多谢了。
0 W" P! H7 l; Q& i% V) j! H
作者: soswelcome    时间: 2015-10-10 14:13
rogetxu 发表于 2015-10-10 13:29
4 o( G% |' ~; T: ^. h& x! f低压2A 的小电流很容易稳定， 选0.5 to 1.5 A 就可以了。 SR 可以 no care。
$ `, b% K6 p/ `& i一般大功率或者单路电流>16A, ...

: f, [1 E: v1 E1 q5 H4 I8 mSR是什么？
! S3 m/ i: u/ O. S* T
7 ?* b# V9 V$ `$ Z
作者: soswelcome    时间: 2015-10-10 14:13
fallen 发表于 2015-10-10 13:36
* ^+ h4 Q) [- y负载的不同的上升沿测试出来差别太大。那么我们还是按照一般设置就好？能不能来点实例，多谢了。
$ ^% |. X# z( t( z) f2 n) c# P: g
[size=11.818181991577148px]负载的不同的上升沿是用开关电源的软开关哪个管脚进行控制的吗？
* C9 B+ L2 P" N8 t) \, I* _- F( b* F
作者: fallen    时间: 2015-10-10 14:37
soswelcome 发表于 2015-10-10 14:136 _5 c$ i; g/ o% q; z+ L) m
负载的不同的上升沿是用开关电源的软开关哪个管脚进行控制的吗？

" N  p4 G7 K7 ?6 E! B' s5 S& f不是，是电子负载的电流跳变的转换速率。也就是说的SR=slew rate  
作者: soswelcome    时间: 2015-10-10 14:41
fallen 发表于 2015-10-9 14:08
2 i/ q4 w6 y, a3 h# [# E. p7 s) h相位余量：在系统进入不稳定状态前，可以变化的相位。相位余量越大，系统越稳定。于此同时，响应速度越低 ...
3 r$ `5 F8 {2 _3 P* V
在示波器的情况下，调整好相位/增益余量
) i+ A4 d5 R, N/ \那用示波器如何调节呢？有没有图片或者其他简单明了的事例说明一下？
4 W6 A8 Q1 ?: D/ k% h
作者: fallen    时间: 2015-10-10 15:12
本帖最后由 fallen 于 2015-10-10 15:25 编辑
0 e( y2 H% M. T( N/ t
soswelcome 发表于 2015-10-10 14:41% |5 H+ r5 _2 Y% v* T  Y7 O
在示波器的情况下，调整好相位/增益余量
& L. T) i6 q5 T那用示波器如何调节呢？有没有图片或者其他简单明了的事例说明 ...

! i/ Z( z9 @( f' \0 @5 Z! f按照rogetxu大侠的意思：1 给反馈电阻RF1两端一个正弦波（其中反馈电阻上端为RF1，下端为RF2），当然幅度是合适的，频率是可变的。- I8 ]- s9 W7 O+ _, ~7 p4 n
2 示波器使用李沙育模式，CH1输出，EXT接输入，用来比较相位。/ u% @* z/ K8 p( V2 {  g
3 找出穿越频率，也就是幅频特性曲线穿过0DB时候的频率。也就是放大倍数=1.2 H# h' c+ R  w# S! y6 Z& l1 `" [4 b+ c
4 在这个频率下，看相位的角度，如果大于45度或者rogetxu说的55-70度，那么认为系统是稳定的。8 P4 K$ P$ D. D
5 找出相位变化=0的那个点，如果幅频放大曲线大于12DB，那么认为系统是稳定的。
5 d2 r; W# G2 ?+ Y* Y以上个人意见，没有实践过，还请rogetxu指导。1 ]' y4 E0 \# M
作者: soswelcome    时间: 2015-10-12 09:22
fallen 发表于 2015-10-10 15:12: L, c, _" @3 s- M- `$ a  u* ^
按照rogetxu大侠的意思：1 给反馈电阻RF1两端一个正弦波（其中反馈电阻上端为RF1，下端为RF2），当然幅度 ...

* |: {- y* \& d) o太高深了，一句话也没有读懂。。。9 k. c! n; S& ]% ^* F# k/ Q9 X% ?
作者: fallen    时间: 2015-10-12 10:11
soswelcome 发表于 2015-10-12 09:22
; x% O) c, l2 w; Z太高深了，一句话也没有读懂。。。
7 n4 n5 L$ M4 i( O8 F
这就对了。我感觉这方法复杂的可以去死。当然我们不会，并不代表rogetxu不会，你要想想rogetxu可是实践过的。非常希望他能够在有时间的情况给我们来个实例介绍下。0 m5 e: j4 R; `
作者: soswelcome    时间: 2015-10-12 11:25
fallen 发表于 2015-10-12 10:114 H! l1 \( @6 a/ |' @. s
这就对了。我感觉这方法复杂的可以去死。当然我们不会，并不代表rogetxu不会，你要想想roget ...

) k7 ^, |) y. l& \1 z# S, |那我们一起顶顶他吧# x2 J6 `  V$ r# S6 ^; h2 ?
作者: rogetxu    时间: 2015-10-13 13:21
本帖最后由 rogetxu 于 2015-10-13 15:14 编辑 ' o! J8 r8 X5 |3 _1 B
fallen 发表于 2015-10-12 10:11
& p; r6 M& m- w( A  E这就对了。我感觉这方法复杂的可以去死。当然我们不会，并不代表rogetxu不会，你要想想roget ...

) g$ U$ V  a4 e3 B) c" w呵呵，不好意思， 把问题搞复杂了。
3 |8 Z$ o3 s: u8 S# E/ C用示波器调试gain/Phase 只是没有Plot仪的场合提供一种方法而已，原理和Plot仪一样的。# c% P5 \' }( G1 M8 B" Z
仅仅是一种手段而已。3 ?9 P! x6 H/ ~, N" C# n, W
学习电源还是从layout布局开始，先是小电流Buck，再是大电流。boost，flyback...7 y  l2 j6 p, V5 t
了解各种电流采样方式，补偿处理等。
  S$ \; l' q" c- u" E一般的on board就可以应付了。$ I& z! T- I, v6 y* o
: t. p- ~: V' {, s

% g. y# o* W9 I, I7 b! t8 G  J2 @5 H5 p0 G' a: h& R
作者: bingshuihuo    时间: 2016-4-1 10:29
这个帖子讨论的深刻
作者: zhengyongchang    时间: 2016-9-3 17:04
谢谢分享



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