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        電源是嵌入式系統中不可或缺的重要組成部分

        2019年12月18日 14:22 ? 次閱讀

        (文章來源:OFweek)

        電源是嵌入式系統中不可缺少的重要組成部分,電源設計的好壞直接決定了系統設計的成敗。出現電源設計問題的原因一方面是由于設計者硬件設計經驗不足;另一方面是集成穩壓芯片品種繁多、手冊說明不規范(特別是DC-DC轉換器)。電源設計過程中,除了有電壓和電流基本要求之外,還需要對效率、噪聲、紋波、體積、抗干擾等性能指標有著一定的約束。此外,對于采用電池供電的便攜式嵌入式系統的電源來說,還要有電源管理的考慮。

        按照調整管的工作狀態來分,直流穩壓電源可以分為兩大類:一類是線性穩壓電源;另一類是開關穩壓電源[1]。調整管工作在線性狀態的稱為線性穩壓器;調整管工作在開關狀態的稱為開關型穩壓器。線性穩壓電源可以細分為兩種,一種是普通線性穩壓器;另一種是低壓差線性穩壓器(Low DropOut regulator,LDO)。開關電源穩壓器也可以細分為兩種,一種是電容式DC-DC轉換器,即常說的電荷泵;另一種是電感式DC-DC轉換器,即通常所說的DC-DC轉換器。

        電源是嵌入式系統中不可或缺的重要組成部分

        在保證輸出穩定的前提下,輸入電壓高出預設輸出電壓的電壓值叫輸入/輸出電壓差。這個參數不僅與穩壓器采用的調整管有關,而且與管子的工作狀態有關。普通線性穩壓器采用的調整管一般是雙極型晶體管,管子工作在線性狀態,輸入輸出電壓差一般在1~3 V;而低壓差線性穩壓器采用的管子一般是場效應管,導通電阻在幾十~幾百mΩ,所以輸入輸出壓降在1 V以下,做得比較小的可以達到01 V以下,如美國半導體公司的LP3999和LP3985,最小壓差均為006 V。

        根據以上對耗散功率和效率的分析,為了提高效率,必須使輸入/輸出壓差和靜態電流盡可能小。如果不考慮負載的話,輸入/輸出壓差是決定效率的關鍵因素。LDO的工作效率一般在60%~75%之間,靜態電流小的效率會好一些。在忽略LDO靜態電流的情況下,可以采用Vout/Vin來估算效率。
        ? ? ? ?(責任編輯:fqj)

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