开关电源厂家-开关电源IC的折衷选择

开关电源厂家-开关电源IC的折衷选择

合理选择开关电源IC有助于提高系统效率，特别是必须考虑IC封装、设计和控制体系结构。 在将功率开关集成于IC内部的情况下，能够省略繁杂的MOSFET和二极管的选择，能够使电路更紧凑，通过降低线路损失和寄生效果，能够在某种程度上提高效率。 IC规格中值得注意的一个指标是静态电流(IQ  )，是维持电路工作所需的电流。 重负载时(2倍或2倍以上的静态电流)，IQ对效率的影响不明显。 由于负载电流远远大于IQ，因此随着负载电流下降，效率有下降的趋势。 这是因为与IQ对应的电力在总电力中所占的比例会变高。 对于便携式产品和电池电源产品，选择具有极低IQ的电源IC是理想的，有些IC在不同的工作模式(例如休眠模式和低功耗关闭模式)下降低IQ。

开关电源厂家的开关电源的控制体系结构是影响开关电源效率的重要因素之一。 在图1所示的同步整流架构中，采用低导通电阻的MOSFET来代替功耗大的开关二极管，因此能够有效地改善效率指标。 另一种一般的DC-DC控制结构在轻负载时进入脉冲跳跃动作模式，与单纯的PWM开关动作(重负载时和轻负载时都采用一定的开关频率)不同，在脉冲跳跃模式下转换器跳跃的开关周期脉冲跳跃模式下，长时间电感放电，从电感向负载传递能量，维持输出电压。 但是，开关电源厂家在脉冲跳跃模式下产生多馀的输出噪声，这些噪声分布在不同的频率，因此难以除去。 先进的开关电源IC在重负载时采用一定的PWM频率和在重负载时采用一定的PWM频率两者都有好处。 如果在轻负载时采用脉冲跳跃模式，则图1所示的IC提供这样的工作模式。

开关电源效率的优化

开关电源以其高效率指标得到了广泛的应用，但其效率依然受到开关电路固有损耗的制约。 在设计开关电源时，必须仔细研究开关电源损耗的原因，合理选择设备，充分利用开关电源的高效好处。

效率是任何开关电源的基本指标任何开关电源的设计试验必须首先考虑效率的优化，特别是便携产品。 效率有助于延长电池的运行时间，因此消费者可以在更多的时间内享受手机产品的各种功能。 在开关电源设计中，为了获得***高的转换效率，工程师必须了解转换电路产生损失的机理，并想办法降低损失。 此外，工程师熟悉开关电源的各种特征，为实现高效指标选择了***佳芯片。介绍了影响开关电源效率的基本因素，给出了一些降低开关电源损耗的方法。

效率的估计

因为能量转换系统一定有效率损失，所以在实用上只能得到尽可能接近100%的转换效率。 目前市场上一些高质量的开关电源的效率可以达到95%左右。 图1所示电路的效率达到97%，但轻负载时效率下降。

开关电源的大部分损失来自开关器件(MOSFET和二极管)，另一部分来自电感和电容器。 选择开关电源时，为了获得有效的指标，需要考虑控制器的架构和内部元件。 图1采用了同步整流、芯片内部集成低导通电阻的MOSFET、低静态电流、脉冲跳跃控制模式等为了降低能量损失的各种方法。

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