国半电源管理

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1、电源管理2李志林资深应用工程师美国国家半导体北京销售办事处2内容提要电源管理概述产品介绍PCBLyaout3LDO选型过程数字稳压器优化的负载瞬态性能更快的打开时间降至20µs超低静态电流模拟/射频稳压器降低的设备噪声<20µVRMS改进的PSRR与优化的线路瞬态性能快速打开/关闭时间降至30µs4LDO的应用功能:降压应用条件:一般电流<1A超低压降及低噪音应用P=((Vin-Vout)xIload)+(VinxIq)5LDO的负载瞬态响应的最优化6COUT对LDO的稳定性的影响TransientResponseforLoadStepLargeCoutStillstable,morer

2、ingingTransientResponseforLoadStepSmallCOUTRingsheavily,marginallystable1.ESRTooHighPoorqualitytantalumcapacitorscanhaveahighESR.AnaluminumelectrolyticwillhaveahighESRatcoldtemperatures.2.ESRTooLowManysurface-mountceramiccapacitorswithverylow(<20mW)ESRs.Tantalum,OSCON,SP,POSCAP,filmcapacitorsallh

3、avelowESR7请阅读DATASHEET！LP38690LP29898功率回路中的电容ElectricalCharacteristicsCapacitanceatratedvoltage(cermics!)VoltageRatingRMScurrentratingESRTempRatingESL17.7mOhms10mOhms5.6mOhms3.1mOhms1.8mOhms9功率回路中的电容AluminumElectrolyticLowCostWidevoltageratingsWidecapacitanceratingsHigherESLESRincreasesincoldTant

4、alumSmallsizevsCHighcapacitanceLowESR(30-150mohm)UsecautiononinputBeingreplacedbyniobiumPOSCAPTM(Sanyo)SimilartotantaluminsizeHighCapacitanceLowerriskofdestructivefailureLowerESR(20-80mohm)CeramicX5RorX7RbestdielectricLowestESR(1-10mohm)CangenerateaudiblenoiseinsomeapplicationsTechnologyhasimprov

5、edgreatlyinlast5yearsSmallsizeLowcostSpecialtyPolymerAluminumVeryLowESR(10-50mohm)HighcapacitanceSmallsizeLimitedsuppliersOSCONTM(Sanyo)OrganicAluminumElectrolyticVerylowESR(10-200mohm)HighCapacitanceSMDandthrough-hole10电感量对瞬态过冲的影响低电感能提高系统的瞬态响应输出负载响应过冲:for33uH=150mV输出负载响应过冲:for68uH=300mV11电感量对开关纹

6、波电流的影响电感峰值纹波电流:感量为68uH=.21A电感峰值纹波电流:感量为33uH=.44A33uH$0.368uH$1.012电源设计的折衷考虑高ESR的输出电容Cout:更大的相位余量输出纹波较大低感量的输出电感更大的相位余量在负载瞬态响应中过冲很小高的峰值开关电流输出纹波较大小体积及低价格电源设计是一系列的折衷考虑.13回滞控制模式回滞控制模式的基本结构LowCostControllerLM3485LM3475反馈电压与基准设置有10to15mV的回滞,当反馈电压超过基准电压1/2(Vh),PMOSFETShutdown,直到反馈电压低于基准电压1/2(Vh),15LM3485

7、结构16回滞控制模式的开关波型TONandtOFFarefunctionsofVIN,VOUT,L,ESR,ESL,VHYS*(RF1+RF2)/RF2,andtd17LM3485应用电路18Inmostcases,switchingfrequencyisdeterminedbyoutputripplevoltage(DVOUT)resultingfromESR.AmplitudeofDVOUTisdescribedbythefol