نقش LDO ها در سوئیچینگ منابع تغذیه

نقش LDO ها در سوئیچینگ منابع تغذیه نقش LDO ها در سوئیچینگ منابع تغذیه

1. ساده کردن طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ
خروجی های متعدد منبع تغذیه سوئیچینگ معمولاً با افزودن یک ترمینال بازخورد ترانسفورماتور فرکانس بالا محقق می شود که باعث می شود منبع تغذیه سوئیچینگ حجم کاری طراح را در طول فرآیند طراحی افزایش دهد. استفاده از LDO به عنوان پایانه خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ می تواند طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ را تا حد زیادی ساده کرده و چرخه توسعه را کوتاه کند.

2. نرخ تنظیم بار منبع تغذیه سوئیچینگ را بهبود بخشید

LDO یک تراشه ویژه برای تثبیت ولتاژ منبع تغذیه است و شرکت های زیادی وجود دارند که LDO هایی با نرخ تنظیم بار بسیار کم طراحی می کنند. استفاده از LDO می تواند به طور قابل توجهی نرخ تنظیم بار منبع تغذیه سوئیچینگ را کاهش دهد.

3. به طور موثر تداخل الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ را فیلتر کنید، خروجی ریپل را کاهش دهید

منبع تغذیه سوئیچینگ نقطه ضعف برجسته تولید EMI قوی است. سیگنال های EMI دارای هر دو محدوده فرکانس گسترده، اما همچنین دامنه خاصی هستند، با هدایت و تابش محیط الکترومغناطیسی را آلوده می کنند، تجهیزات ارتباطی و محصولات الکترونیکی باعث تداخل می شوند. اگر به درستی مدیریت نشود، منبع تغذیه سوئیچینگ خود به منبع تداخل تبدیل می شود. LDO نسبت رد منبع تغذیه بالایی دارد و LDO دستگاهی با نویز کم است، بنابراین استفاده از LDO می تواند به طور موثر منبع تغذیه سوئیچینگ EMI را فیلتر کند، خروجی ریپل را کاهش دهد.

4. حفاظت از جریان اضافه را برای منابع تغذیه سوئیچینگ فراهم کنید

اگرچه بسیاری از تراشه های کنترل PWM خود دارای حفاظت اضافه جریان هستند، اما عملکرد حفاظت از اضافه جریان LDO می تواند ضریب ایمنی منبع تغذیه سوئیچینگ را افزایش دهد.

تجزیه و تحلیل تست

دو آزمایش زیر برای تأیید امکان‌سنجی طرح انجام می‌شود:

1. اندازه گیری نسبت تنظیم بار
مدار آزمایشی در شکل 3 نشان داده شده است. جریان از 0mA تا 400mA به ترتیب توسط بار الکترونیکی خارج می شود و ولتاژ خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ در هر نقطه بار ثبت می شود. داده های آزمایش برای تولید نمودار نشان داده شده در شکل 4 پردازش می شوند. نمودار به خوبی نشان می دهد که نسبت تنظیم بار عالی LDO به طور کامل به منبع تغذیه سوئیچینگ منتقل شده است. به عبارت دیگر، LDO نرخ تنظیم بار منبع تغذیه سوئیچینگ را بسیار بهبود بخشیده است.

2. اندازه گیری ریپل خروجی
با اتصال یک اسیلوسکوپ به ورودی و خروجی LDO منبع تغذیه سوئیچینگ، شکل موج های نشان داده شده در شکل 5 را می توان استخراج کرد. جایی که Ch1 شکل موج خروجی در ورودی LDO است و Ch2 شکل موج خروجی در خروجی LDO، شکل موج خروجی نهایی منبع تغذیه سوئیچینگ است.

همانطور که از شکل بالا مشاهده می شود، LDO به طور موثر سیگنال های EMI منبع تغذیه سوئیچینگ را فیلتر می کند، برخلاف ساخت فیلترهای EMI معمولی، استفاده از LDO ساده تر و قابل اعتمادتر است.