DC/DC電源指直流轉換為直流的電源，LDO(低壓差線性穩(wěn)壓器)芯片也應該屬于DC/DC電源，一般只將直流變換到直流，這種轉換方式是通過開關實現(xiàn)的電源稱為DC/DC電源。而DC/DC電源芯片測試座則是根據(jù)電源芯片的各種測試條件要求而設計搭配的。 一個功率變換器，當輸入、負載和控制均為固定值時的工作狀態(tài)，在開關電源中，被稱為穩(wěn)態(tài)。功率變換器中的電感滿足電感電壓伏秒平衡定律：對于已工作在穩(wěn)態(tài)的DC/DC功率變換器，有源開關導通時加在濾波電感上的正向伏秒等于有源開關截至時加在該電感上的反向伏秒。 PWM驅動高電平使得NMOS管Q1導通，忽略MOS管的導通壓降，電感電流呈線性上升，此時電感正向伏秒為：V*Ton=(Vin-Vo)*Ton PWM驅動低電平使得NMOS管Q1截至時，電感電流不能突變，經(jīng)過續(xù)流二極管形成回路(忽略二極管壓降)，給輸出負載供電，此時電感電流下降，此時電感反向伏秒為：V*Toff=Vo*(Ts-Ton) 根據(jù)電感電壓伏秒平衡定律可得：(Vin-Vo)*Ton=Vo*(Ts-Ton) 即 Vo=D*Vin?(D為占空比) 和BUCK電路方法相同，當MOS管導通時，電感的正向伏秒為：Vin*Ton；當MOS管截止時，電感的反向伏秒為：-Vo*(Ts-Ton) 根據(jù)電感電壓伏秒平衡定律可得：Vin*Ton=-Vo*(Ts-Ton) 即 Vo=-Vin*(D/(1-D)) DC/DC芯片主要是通過反饋電壓與內部基準電壓的的比較，從而調節(jié)MOS管驅動波形的占空比，來保證輸出電壓的穩(wěn)定。 由于二極管導通時至少存在0.3V的壓降，因此續(xù)流二極管D所消耗的功率將會稱為DC/DC電源主要功耗，從而嚴重限制了效率的提高。為解決該問題，以導通電阻極小的MOS管取代續(xù)流二極管。通過控制器同時控制開關管和同步整流管，要保證兩個MOS管不能同時導通，負責將會發(fā)生短路。 DC/DC電源調制方式： DC/DC電源屬于斬波類型，即按照的調制方式，不斷地導通和關斷高速開關，通過控制開關通斷的占空比，可以實現(xiàn)直流電源電平的轉換。DC/DC電源的調制方式有三種：PWM方式、PFM方式、PWM與PFM的混合方式，在綜合所有調制方式以及測試條件下，需要和電源芯片測試座的工程師溝通確認清楚，已確保各項測試性能均能達到要求。 1.PWM(脈沖寬度調制) PWM采用恒定的開關頻率，通過調節(jié)脈沖寬度(占空比)的方法來實現(xiàn)穩(wěn)定電源電壓的輸出。在PWM調制方式下，開關頻率恒定，即不存在長時間被關斷的情況。 優(yōu)點：噪聲低、效率高，對負載的變化響應速度快，且支持連續(xù)供電的工作模式。 缺點：輕負載時效率較低，且電路工作不穩(wěn)定，在設計上需要提供假負載。 2.PFM(脈沖頻率調制) PFM通過調節(jié)開關頻率以實現(xiàn)穩(wěn)定的電源電壓的輸出。PFM工作時，在輸出電壓超過上閾值電壓后，其輸出將關斷，直到輸出電壓跌落到低于下閾值電壓時，才重新開始工作。 優(yōu)點：功耗較低，輕負載時，效率高且無需提供假負載。 缺點：對負載變化響應較慢，輸出電壓的噪聲和紋波相對較大，不適合工作于連續(xù)供電方式。 1.誤差放大器 誤差放大器的作用就是將反饋電壓(FB引腳電壓)與基準電壓的差值進行放大，然后再用該信號去控制PWM輸出信號的占空比。 2.溫度保護：當溫度高于限定值，芯片停止工作。 3.限流保護：如果電流比較器的電阻上的電流過大，輸出就會降低，直到超過下限閾值，電源芯片就會出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。這個模式可以在輸出發(fā)生短路的情況下很好地保護芯片，保護穩(wěn)壓管，一旦過流現(xiàn)象消除，打嗝也會消除。 4.軟啟動電路：用于電源啟動時，減小浪涌電流，使輸出電壓緩慢上升，減小對輸入電源的影響。 四、DC/DC電路的硬件設計參數(shù)選擇標準 1.設置輸出電壓：先選擇合適的R2,R2過小會導致靜態(tài)電流過大，從而導致加大損耗；R2太大會導致靜態(tài)電流過小，而導致FB引腳的反饋電壓對噪聲敏感，一般在數(shù)據(jù)手冊中有推薦值范圍參考。選定R2，根據(jù)輸出電壓計算R1的值，R1=((Vout-Vref)/Vref)*R2。 2.電感：電感的選擇要滿足直到輸出小規(guī)定電流時，電感電流也保持連續(xù)。在電感選取過程中需要綜合輸出電流、紋波、體積等多個因素進行考慮。較大的電感將導致較小的紋波電流，從而導致較低的紋波電壓，但是電感越大，將具有更大的物理占用面積，更高的串聯(lián)電阻和更低的飽和電流。一般在芯片的datasheet中會有相應的計算公式。 3.輸出電容：輸出電容的選擇主要是根據(jù)設計中所需要的輸出紋波的要求來進行選取。電容產生的紋波:相對很小，可以忽略不計;電容等效電感產生的紋波:在300KHz~500KHz以下，可以忽略不計；電容等效電阻產生的紋波：與ESR和流過電容電流成正比，該電流紋波主要是和開關管的開關頻率有關，基本為開關頻率的n次諧波