[电源设计]

外部电源负载供电的系统示例

2018-5-28 11:18:51 2351 电容器

0 在大多数系统中，为了确保电源轨电压不会出现压降，电容器遍布于整个设计中。当电源刚刚被施加到系统中时，为这些电容器充电会导致一个涌入电流，如果不加以处理的话，这个电流会造成数个系统问题。图1显示的是一个使用一个电源—DC/DC，低压降 (LDO) 稳压器，或者外部电源—为一个下游负载供电的系统示例图1：典型配电电路系统启动时，电源将上升到经稳压电压。随着电压增加，一股涌入电流进入未被充电的电容器。当电容负载被切换到一个电源轨，并且必须被充电至那个电压电平时，也会产生涌入电流。进入这个电容器的涌入电流的数量由电压斜升的斜率决定，由方程式1表示： (1)在这里，IINRUSH 表示由电容所导致的涌入电流的数量，C代表总电容值，dV是斜升期间电压的变化量，而dt是电压斜升时的上升时间。涌入电流带来的问题主要有两个与涌入电流相关的顾虑。第一个顾虑就是电路板上的迹线和组件的绝对最大电流额定值。全部接头和端子块都具有特定的电流额定值，如果超过了这些额定值的话，会损坏这些部件。相似的，在进行PCB迹线设计时，都要将特定的电流承载能力考虑在内，而这些PCB迹线也存在被损坏的风险。不过，在针对较大涌入电流峰值进行设计时，将会导致较厚的PCB迹线和更加耐用的接头，而这会增加总体设计的尺寸和成本。随着涌入电流的减少，你可以优化这些迹线和接头，以实现更小巧、价格更低的设计。第二个担心就是当电容负载接通至已经稳定的电压轨时会出现问题。如果这个电源不能处理为这个电容器重现所需要的涌入电流数量，那么这个电压轨上的电压将被下拉。图2显示了这一运行方式。图2：由涌入电流所导致的电源暂降该如何设计来应对涌入电流：TPS22965应用你可以通过增加负载电容的电压上升时间，并且减慢电容器的充电率来减少涌入电流。所有ti负载开关（TPS229xx产品）均特有一个受控输出转换率来减轻涌入电流。图3显示的是针对一个负载开关的常见应用电路。图3：常见负载开关应用电路图4显示的是一个5V电源，其电压被一个降压转换器降低至1.8V。在这个1.8V电压轨加电时，在这个系统中施加了一个100µF的电容值。图4：没有转换率控制时的系统方框图在没有受控上升时间时，这个开关不提供任何的涌入电流管理；图5中显示了其结果。图5：没有转换率控制时的涌入电流和压降图6显示的是同一个系统，不过其中的TPS22965负载开关（具有受控上升时间）控制电容负载。图7显示的是对应的波形。图6：具有TPS22965的系统方框图图7：在进行转换率控制时的涌入电流和压降受控上升时间防止了电源电压的压降，并且将涌入电流减少到可以管理的范围内。较大的电容值会导致涌入电流，从而造成器件损坏、系统不稳定或有害的运行方式。对于涌入电流的管理来说，TI负载开关的使用是一个既小巧又省钱的解决方案。 0 TPS22965.pdf 2.08 MB , 下载次数: 3
2018-5-28 11:18:51　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 如何使用供电系统解决负载电源的管理问题 7 • 开发板如何用外部电源供电 9 • 关于使用外部电源供电舵机的所思所想 1 • 电池供电系统的电源管理系统示例系统示意图 957 • 中断系统的外部中断示例 1112 • 单片机学习##中断系统（2）--外部中断示例 3 • RK3568外部IO中断示例 899 • 动态负载供电 0 • 机电系统供电电源 8 • 负载供电的问题 2434 1 个讨论