关于电源的分类！

登录 · 发表于 2020-9-11 09:25

本帖最后由 xukun977 于 2020-9-11 09:49 编辑

昨天的研讨会上，开篇提到的电源分类，明显是不完整的，只说了很小的一类。

本贴详细说明所有的电源分类。

既然要分类，就要有个分类标准。按照控制信号的不同，管理IC分为线性和开关调节器两种：

如上图所示，左边的线性调节器，用~符号标示的是模拟信号，而右边的开关调节器用方波标示数字信号。

线性调节器可以再具体分类。
大家都知道，反馈有4种基本类型--串联-并联反馈，并联-并联反馈等，其中串联--并联结构是最适合作线性调节器的，也是通常最普遍采用的，如下面的作图所示。

而另一种结构--并联-并联结构，如上面的右图所示，也是适合作线性调节器的，但是用的较少，因为电流模电路虽然优点特别多，但却一直得不到重视，不如电压模更流行。

即便是串联--并联反馈型线性调节器，还可以再细分为两种：HDO和LDO

上面的左图是LDO，右图为HDO。

对于同样的输出电压，虽然HDO高压差调节器的效率，一般会低于LDO，但是HDO优点还是贼多的：

论稳定性，它比LDO强！
论占用芯片面积，它比LDO少的多；
论电源抑制能力，它比LDO强；
论负载瞬态响应，它比LDO牛！！

所以，除了效率高点，LDO不比HDO强多少。

LDO之所以采用PMOS调节管的居多，是因为NMOS管需要有高压VG，为此需要实用电荷泵之类的电路，于是电路就复杂了。

登录 · 发表于 2020-9-11 10:35

本帖最后由 xukun977 于 2020-9-11 11:15 编辑

以上内容，有个常见的易错点，分不清什么叫LDO，什么结构叫HDO，例如这个：

一般来说，压差究竟是低，还是高，参考数据是600mV，低于600mV就叫LDO，高于就叫HDO，典型的LDO压差在200--300mV之间。

上图中左边两个电路，压差=VBE（0.6V）+VCB≈1V>0.6V,是不能叫LDO 的！如果是达林顿NPN是2V左右，如果是PNP管是0.1V-0.2V，如果PMOS，压差等于导通电阻RSD*iL也很低。

也不能一看到调节PASS管使用NMOS或NPN,就以为是HDO，也是错的。
下图就是LDO！

这种电路图画的特别传神，因为VG电压高，人家就把连线画在VDD上面，有创意！！！

登录 · 发表于 2020-9-11 10:42

本帖最后由 xukun977 于 2020-9-11 10:57 编辑

刚来论坛逛的网友可能要说了，你这个13装的可以啊，人家是上市公司老总，或者是知名公司的讲师，不如你懂？

不好意思，我是学analog IC design的，对于这些基本知识，我还是有点发言权，有点资格评论的。

关于LDO的补偿，大致有三种方法：

第一种比较古老的方法，是借助于芯片外的电容补偿，对电容ESR有特定要求，这种方法不太好。

第二种方法，是在芯片外部的取样电阻R1上，并联个小电容：

稍加推导可知，并联电容，不但贡献个零点，还贡献个极点，但是零点在前，极点在后，可以提供超前补偿。

零点频率是-1/R1C，而极点频率是零点的（1+R1/R2）倍。

第三种补偿方法，是在芯片内部补偿，具体方法可就多了。

发表于 2020-9-11 10:51

咋了,DD

发表于 2020-9-11 15:18

LDO 跟HDO的基准电压在正跟在负有什么区别？

发表于 2020-9-11 16:41

火星国务卿发表于 2020-9-11 15:18
LDO 跟HDO的基准电压在正跟在负有什么区别？

PASS管一个反相，一个同相，要保证负反馈，基准一个要接同相端，一个接反相端。

发表于 2020-9-11 17:50

学习了

登录 · 发表于 2020-9-11 19:49

大佬，您帮忙看一下下面这两个三极管是怎么动作的？这是一个恒流芯片的内部框图

登录 · 发表于 2020-9-11 22:59

本帖最后由 xukun977 于 2020-9-11 23:56 编辑

开关电源的分类:

开关电源总体上按照输入和输出来分，大致可分为AC-DC，DC-DC，DC-AC，AC-AC，其中仅仅是DC-DC这种电源拓扑，现在大约有将近600种！！！

DC-DC转换技术从1920S到现在2020年，100年的时间里，平均每年发明6种拓扑结构

登录 · 发表于 2020-9-11 23:08

本帖最后由 xukun977 于 2020-9-11 23:56 编辑

按照拓扑的不同，下图中第一个图，叫第一象限斩波器！！

如果下面第一个图（Buck）中的G和二极管互换位置，拓扑就变了，名字也变了，叫第二象限斩波器。

这两个斩波器的输出电压，对于第一象限斩波器，输出Vo=D*Vin，第二象限斩波器的输出电压Vo=(1-D)Vin

如果允许改变电源极性，如下图，这个就叫第三象限斩波器：

发表于 2020-9-12 08:51

xukun977 发表于 2020-9-11 10:35
以上内容，有个常见的易错点，分不清什么叫LDO，什么结构叫HDO，例如这个：

压差=VBE（0.6V）+VCB≈1V

请问vcb为什么是0.4V左右的？

登录 · 发表于 2020-9-12 12:48

小和尚520 发表于 2020-9-12 08:51
压差=VBE（0.6V）+VCB≈1V

请问vcb为什么是0.4V左右的？

理论上，不给0.4V左右的电压也行，工作在最上面灰色椭圆区，此时工作在低环路增益状态，输出电压和理想值有差别。

给0.3~0.4V左右的电压，让它工作在下图中红色箭头区，这是最理想的线性工作区。

发表于 2020-9-16 15:16

king5555 发表于 2020-9-11 22:09
大林顿，它若干电阻沒有画出。

才看到，谢谢大佬的指点。

[电路/定理] 关于电源的分类！

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