|
This thread has been locked.
If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.
|
采用110V交流输入得到10V直流,系统效率达到82%,同时学习了所选择的器件的使用特性。
易电源设计
1、 什么事易电源
TI SIMPLE SWITCHER®易电源系列电源模块有助于您用最少的外部元件设计和优化可靠的电源。
使用SIMPLE SWITCHER®产品系列轻松进行设计,该产品系列具有需要最少外部元件的DC/DC 电源转换器,具有完整的支持工具,如WEBENCH®设计器。
2、 设计理念
以一个小型而易用的设计解决电源设计问题。
3、 具体应用
设计出为MSP430设计出5V输入的电源设计方案。
4、 具体设计步骤可以看附件哦
基于“Simple Switcher”设计的一款监控电源产品
本文从国外现场所需电源产品的设计背景展开,然后对TI的这款设计工具进行了介绍,并根据该设计工具设计出了众多可以实现的方案,最后结合实际需求挑选出最优的方案,并对该最优方案的实现细节进行了介绍。
概括来说,《基于“Simple Switcher”设计的一款监控电源产品》这篇文章,是按照“设计背景-设计工具-设计方案”三大主线逐渐深入展开的。
一.设计背景
在国外的许多现场,比如新加坡,经常会采用直流24VDC为RTU装置供电。
RTU(Remote Terminal Unit),即远程终端控制系统。……
详细的设计分析,以及各种设计仿真文档等见压缩包中的资料。
TI的活动多、技术资料多,必须支持。基于Simple Switcher设计的FPGA供电系统
一款48V输入的易电源设计
在一些现场的变电站可以利用设备转换,并为监控装置提供48V的直流母线电压。
48V输入到监控装置后,需要经过DCDC变换,生成5V和3.3V,为装置内其它的遥信遥控和主控板等板件供电,例如继电器和CPLD或FPGA等器件。
同时考虑输入电压范围及工作环境等因素。接下来采用易电源设计工具,进行该设计。……
具体见附件。
我对TI公司易电源的理解就是容易上手的电压转换设计软件,我曾利用Switcher Webench设计了很多款DC/DC电源 如我使用的一块国内某大品牌数显示波表,2007年花掉我省吃俭用的1千余元,买到该表心理十分得意,使用一段时间发现一个大问题:表便宜、电太贵使不起,每次4节南孚AA电池大约2~3小时就没电了。咨询厂家还不让使镍氢电池。作为该表唯一的便携优势成了摆设。当发现了Switcher Webench以后设计了一款DC/DC电源(见附件)。使该表起死回生,原来四节AA镍氢电池充满电是5.4V,而当总电压降至4.5V一下时表就停止工作了,此时电量还很充足,不能充分利用电池电量。采用LM2700MT-ADJ组成的2.4~3.3V至6V0.5A的升压电源。设计十分便捷,只需给定参数并跟随提示一步一步做下去很顺利得到一份详细的设计资料。
这是为三菱5色胶印机模拟量传感器控制单元设计的110V转15V电源AC/DC转换模块,参数为:AC110输入DC15V0.4A输出电压模块。通过使用Webench设计,简单几步顺利得到包括BOM、原理图、以及全套测试曲线的详细资料。
详细请见附件
设计背景
民用航空类产品的直流供电一般为28V,但为了满足电磁环境试验的要求,采用宽范围输入的18到32V来设计电源。电流采用100%余量设计,采用3A。
工具使用 :选用TI 的webench设计工具。
基于LMZ14203易电源芯片的24V转5V电源设计
....
在开关电源选型中,TI更提供了非常众多的芯片方案。其中一个重要的品牌就是【Simple Switcher易电源】。顾名思义它是一个非常容易控制的电源芯片,同过去分离式方案相比,SIMPLE SWITCHER现在新推出的方案是一种更为集成的解决方案,它把MOS管和电感都集成在芯片内部,这样它就具有了明显的优势:把外部的元器件减少,优化了电路的设计,使用户不需要考虑怎样的电感、怎样的MOS管,以及选择设置如何高的开关频率。它不但有效的节省了PCB面积,还有效的减少了电磁干扰。举例来说,以前在控制板电源部分采用的是LM2575DC-DC芯片,输入24V输出5V/1A。在这个电路中,要求输入电容100UF、输出电容330UF和外接电感330UH及1N5819二极管,这样器件占用的面积非常大,二是电感质量不好判断,导致电感容量出现偏差较大,造成电路不稳定及干扰较大,采用易电源芯片后,外部不需要电感器件,可以有效避免这个问题。下面分享一个采用TI易电源芯片LMZ14203芯片设计的24V输入5V/1A输出的电源设计方案,并带有测试,让大家切实感受一下易电源芯片的易用性和稳定性。
....
详细内容和图片见PDF及附件
这是一个简易的dcdc的降压电路,使用易电源设计可以达到,快速,高效的实现设计,这是一个可以用于辅助电源供电,以及需要较大电流的场合,本设计用料少,效率高,能达到97%,整体的温度也不高,可以实现长时间工作。
产品的小型化及移动便携产品的市场普及,产品对电池的要求越来越高, 对于一些小型保健及娱乐产品的仍然在使用干电池,可产品的能耗往往较大(较电池容量而言),这就使广大的用户不得不频繁更换干电池。 而对于手机相机淘汰后所留下的锂离子电池由于通用性不强经常被做为垃圾扔掉, 这即不经济又污染环境,如果能设计一个简单的电源电路充分应用这些旧电池资源,使物尽其用。 通过TI的在线电源设计工具,可以方便的得到一系列的方案。并可在线仿真测直观得到使用效果。 试做了一例。在此分享一下。 并祝贺TI易电源面世25周年
电压要求
输入:DC3.6-4.2V
输出:DC3V
输出电流:1A
附件为TI设计工具给出的效率最优化方案
TI 一直是电源领域的佼佼者 带领诸多电源工程师 从新手变成资深的电源工程师 也在电源领域创造了一次次的佳作 希望TI可以一直统领电源管理方案的设计
易电源设计应用实例:
一款大电流USB电源,输入15-32V ,输出5V2A
步骤如下:
1,在TI WEBENCH@ Designer设计工具中选择Simple Switcher 进行易电源设计
2,输入电源的输入、输出参数要求,点击进入显示推荐的电源管理IC页面
3,在IC显示页面中选择合适的IC,比对效率、工作频率、成本、电源面积及相关规格,确定合适的方案,点击开始设计 , 这里选用LM3150方案,主要特点为高效率达93%,并能满足我上面的设计要求。
4,产生设计好的方案信息,此时可以通对效率、PCB面积和成本旋钮进行调节重新对方案进行调整,方案后,在上面的横向菜单栏中对方案信息的细节进行显示。包括原理图、BOM、效率图表、工作数值、仿真、热仿真、原理图输出、打印、分享等,并包可找供应商订购IC等功能。
5,点击打印,产生设计文件
6,通过分享功能将设计好的产品信息发给好友。
至此,易电源设计基本完成,以上步骤分享给各位朋友分阅下。
基于德州仪器的Simple Switcher 易电源设计LM25576MH的3.3V高效电源,效率高达90%,可为STM32系列单片机提供电源和稳定低纹波的参考电压,详细见附件(含有各种仿真,原理图)
TI的器件用过不少,各方面性能还是不错的。就拿最近的一个案子来说说吧。
输入:85~~256V AC
输出:0~~12V2A
纹波:20mV
负载调整率:150mV
电源整体要求:隔离
大家都知道开关电源有个难题,那就是一般的电源芯片都不是从零可调。从零可调意味着补偿难度增加,可能在某一点自激震荡,那样电路就完全乱掉了。
最初选择LM3485,是因为其纹波比较小,电路设计更简单(比一般的还要简单),当然缺点是非隔离。
为了满足隔离,并且给LM3485提供一个直流输入。我最终选择使用TOP224+LM348,这样就满足了宽电压输入的要求,并且为LM3485提供了直流输入。但是,只是这样还不够,因为按照TI的典型设计,是固定输出的。那么就满足不了从0可调的实现。
所以电路我改动一些。即用外加运放,强行改变Vfb的电压,以实现从零可调。今天先把TI设计的固定输出传上来,如果有人感兴趣,我会总的电路上传,以供大家参考。
设计一款sim900aA手机GSM模块的4V供电易电源模块
设计一款利用手机模块进行短信服务的项目,需要一个用2节锂电池串接电源给sim900a供电的输出4V电源模块,想起了TI 的易电源设计一个模块。
sim900aA手机GSM模块的4V供电易电源模块,SIM900A模块采用单电源供电,VBAT供电范围3.2~4.8V之间,推荐电压为4.0V, 模块射频发射时会导致电压跌落,这时电流的峰值最高会达到2A以上,因此电源供电能力尽可能达到2A,并建议VBAT引脚并接大电容(电容根据供电IC输出能力确定)。
电源芯片选择上需要注意,如果外部输入电压与VBAT压差很大,建议选择开关电源,当选用DC-DC时需注意EMI干扰,建议串接磁珠以备调整.
就用TI 的在线设计工具WEBENCH设计一款,,
具体步骤
简单输入2节锂电串接电压的参数后,开始设计
给了2个方案,,根据所给当然选择LM22680-ADJ,具体原因,也不清楚吗,反正相信webench了
LM22680-ADJ的资料如下
LM22680系列稳压器是单片集成电路,提供了作为降压开关稳压器应有的一切有源功能。具有优良的线性与负载调节特性,可以 驱动电流高达2A的负载。通过使用一个低导通电阻的N沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)获得超过90%的高效率。
SIMPLE SWITCHER®的概念提供了一种简易的整体设计手段(将使用的外部元器件减少到最低限度),同时还利用了美国国家半导 体的WEBENCH®设计工具。美国国家半导体的WEBENCH®设计工提供丰富的功能,例如外部元器件计算、电气模拟、热能模拟 以及实现轻松设计的Build-It板功能。开关时钟频率由内部工作在500kHz 固定频率的振荡器提供。开关频率也可以通过一个外部 电阻进行调节,或者与高达1 MHz的外部时钟同步。也可以让多个稳压器自同步,工作在同一开关频率。LM22680系列产品具有 内置热关断和限流功能,而且有一个使能控制输入端,可使稳压器休眠至静态电流为25 μA的待机状态。通过选择合适的外部软启 动电容器可实现可调软启动特性。
软件经过一会的计算,结果出现
想优化一下,但调整优化按钮后,出现不能优化的,,就按效率,成本,面积居中的情况进行吧
进行一下热仿真
然后进行一下其他特性仿真
先进行 bode plot仿真
接下来进行Load Transiend特性仿真
仿真成功
载入3种仿真波形后
4种波形后
最后,把这次设计的PDF资料奉献一下,希望大家多多提出宝贵意见和见解
当我看到 TI 活动页面的时候,我才知道距离第一代 LM2575HV 易电源上市已经有25年的光辉岁月的时候,我情不自禁的感叹道,易电源给工程师们带来了极大的便利和设计理念价值。我初次使用易电源LM2575HVN芯片是在去年,那时候为了一个输出纹波极低的 5V 微机 FPGA 电源项目,绞尽脑汁都没有做到完美,在各大论坛中非常巧合地看到了德州仪器第一代LM2575HV芯片,看来详细的技术文档资料之后,我豁然有了新思路。宽电压输入,最大输入电源电压高达 60V,具有3.3V至37V 可调电源,低输出纹波1A的电流输出,具有TO-220,TO-263,SOIC,PDIP等多种封装类型进行实际应用选择。
虽然很早很早就有有现成的 LM7805 之类的三端稳压芯片,但是这些芯片的输出纹波较大,对FPGA的工作还是造成了一定的瓶颈。后来完全采用了 LM2575HV 芯片方案,顺利解决了 EMI 噪声纹波难题,电源质量完全胜任。有一点非常值得称赞的是那个 WEBENCH 电源设计软件了,它非常实用和好用,能直接选材,出图,出BOM,计算等功能实在是厉害,极大的减轻了工程师们的开发周期,提高了工作效率,我很喜欢,但愿一直更新并完全免费下去。我多希望哪天 WEBENCH 可以离线设计,在断网或者无网络的情况下,可以摆脱在线网络的束缚。TI 加油。 WEBENCH 雄起。
采用LM2576-ADJ设计的BUCK拓补电路,4-60VDC输入,3.3-37VDC输出,Io(MAX):3.0A,使线路简单,调试方便,输出稳定。
设计理念/设计需求:用这个片子的前景是,当时在帮一个学生小弟做课题设计,应该是在10年,要做一个无线智能小车,其中有部分电路需要驱动一个24W的电机,输入电压为12-14V的蓄电池电压,电机为12V,因为考虑电流较大,且项目要求电机要在12VDC与6VDC之间转换,所以选择了LM2576-ADJ,一是因为电气参数完全符合,能满足电机瞬间开机的大电流冲击。二是因为LM2576-ADJ线路简单,外围器件较少,后期对于学生而言容易上手操作。
设计步骤:拿到样片之后,先是按照芯片规格书,手工搭了一个线路,验证了下电路功能,典型应用原理图:
电路输出还是可以的,只是因为没有散热,所以测试的时候LM2576-ADJ很烫。根据规格书的尺寸图纸,做好了元件的PCB封装,然后画好PCB资料,
设计与使用要点:因为用在单片机系统里面,所以对线路的EMC干扰要求较高,模块应尽量的缩小,切在系统安装的时候也原理单片机系统或单片机晶振区,考虑到散热,最好添加散热片,