Intersil 集成 FET 直流/直流轉(zhuǎn)換器

設(shè)計(jì)開關(guān)穩(wěn)壓器是一件非常頭疼的工作！必須要考慮到降壓，升壓，回饋，SEPIC等多種電路結(jié)構(gòu)。首先，必須依據(jù)脈寬調(diào)制（PWM），磁滯，脈沖頻率調(diào)制（PFM），電流模式，電壓模式等來確定控制方法。一旦控制方法確定了，就必須選擇控制器集成電路（IC）。然后，就要選擇MOSFET等電源開關(guān)，計(jì)算它們的功耗，設(shè)計(jì)柵驅(qū)動(dòng)電路。還必須計(jì)算電感和電容，再根據(jù)飽和電流，rms紋波電流有效值，DCR，ESR，實(shí)際尺寸等選擇元件。然而，當(dāng)你認(rèn)為已經(jīng)完成了，回路補(bǔ)償問題又露面了！電路穩(wěn)定嗎？我怎樣確保它的穩(wěn)定性？控制器IC內(nèi)部電路的波特圖呢？我的負(fù)載對(duì)穩(wěn)定性有怎樣的影響？短路保護(hù)或電流極限又怎么樣呢？
正當(dāng)你自認(rèn)為已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)，PCB布局的設(shè)計(jì)者又詢問你對(duì)FETs，電感，回路補(bǔ)償元件，接地安排等PCB布局的要求。他告訴你選擇的電感和輸出電容太大了，超過了為電源留的空間，他想在IC控制芯片2英寸處放置FETs。那么，電流檢測(cè)電阻的開爾文連接是什么？熱設(shè)計(jì)怎么樣呢？散熱器（heatsink）在哪里？你知道過孔實(shí)際是電感嗎？
設(shè)計(jì)開關(guān)穩(wěn)壓器的確是一件非常頭疼的工作！更困難的是大多數(shù)嵌入式開關(guān)電源是由數(shù)字硬件工程師設(shè)計(jì)的，而不是模擬或電源工程師。
該應(yīng)用筆記的目的就是展示，Intersil的集成FET直流/直流轉(zhuǎn)換器如何使你更加容易地設(shè)計(jì)出一個(gè)嵌入式降壓直流/直流轉(zhuǎn)換器。穩(wěn)壓器芯片包含了許多很難的設(shè)計(jì)考慮，如FETs，電流檢測(cè)元件，回路補(bǔ)償，電流極限和過熱保護(hù)。通過使用固定的電感和電容值，可以避免這些選擇過程。FETs在內(nèi)部，因此它們的特性和內(nèi)部連接專為設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。高達(dá)1.5MHz的開關(guān)頻率允許使用非常小的電感和電容。最后，大多數(shù)Intersil的集成FET直流/直流轉(zhuǎn)換器還有評(píng)估板和推薦的PCB布局。
該應(yīng)用筆記也將介紹簡(jiǎn)單的測(cè)試電路來快速評(píng)估回路穩(wěn)定性，而不需要為波特圖和相位裕度測(cè)量頭疼。使用示波器測(cè)量輸出噪聲的校正技術(shù)將通過示波器照片展示出來，從而區(qū)分好的和不好的探測(cè)技術(shù)。為了盡量減小給多個(gè)電源排序的難度，本文將給出一個(gè)跟蹤普通鋸齒波（ramp）電路輸出電壓的簡(jiǎn)單電路。