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電源的小型化輕量化設(shè)計(jì)方案

作者:周立功致遠(yuǎn)電子 時(shí)間:2015-10-05 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  近年來(lái)各種電子產(chǎn)品向小型化和微型化發(fā)展,并以大爆炸的形式進(jìn)入人們的生活。其中供電的體積及重量占了整個(gè)產(chǎn)品的一大部分,變壓器、控制IC、MOS管、整流二極管、電解電容及瓷片電容等元器件是電源電路中必不可少的重要元器件。我們應(yīng)該怎樣在這些器件上下功夫,把電源的體積逐步縮減?

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/280912.htm

  首先我們來(lái)對(duì)比一下,那些胖瘦不一的電源產(chǎn)品。他們到底差在什么地方,是哪些應(yīng)用和技術(shù)使它們變得不一樣。

  

 

  圖1 各種電源的對(duì)比

  同樣要求同樣品質(zhì)的電源,大家肯定希望選用小體積重量輕的電源。我們?nèi)绾文茉诒WC電源性能基礎(chǔ)上減小電源體積及重量呢?有哪些措施及新技術(shù)可以采用?下面介紹幾種減小電源體積空間的方法

  一、DC-DC芯片增加同步整流,減小電源體積及重量:

  同步整流是采用通態(tài)電阻極低的功率MOSFET,來(lái)取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)。MOS管的開通損耗會(huì)大大降低,同樣功率的電源MOSFET一般采用PCB散熱即可,而用二極管整流需要采用散熱片。

  下面介紹一個(gè)比較簡(jiǎn)單的Buck電路采用同步整流芯片技術(shù)的DC-DC芯片MP4420。

  

 

  圖2 帶同步整流DC-DC芯片

  

 

  圖3 同步整流Buck電路

  MP4420這個(gè)芯片內(nèi)部集成了圖3中的Q1、Q2兩顆MOSFET,而且采用SOT23-8封裝。只需要在芯片外圍加上一個(gè)電感及電容即可實(shí)現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換功能,從而達(dá)到節(jié)省產(chǎn)品體積的目的。

  二、電源采用原邊反饋,節(jié)省部分器件:

  原邊反饋(PSR)的控制技術(shù)是最近10年間發(fā)展起來(lái)的新型控制技術(shù),與傳統(tǒng)的副邊反饋的光耦加TL431的結(jié)構(gòu)相比,其最大的優(yōu)勢(shì)在于省去了這兩個(gè)芯片以及與之配合工作的一組元器件,這樣就節(jié)省了系統(tǒng)板上的空間,在保證可靠性的基礎(chǔ)上還降低了電路成本。

  MPS目前有5~15W的一系列的原邊反饋控制芯片方案,MP020是集成700V MOSFET的恒壓恒流(CV/CC) 開關(guān)芯片,能輕松實(shí)現(xiàn)高精度的穩(wěn)壓和恒流輸出。

  

 

  圖4 AC-DC原邊反饋應(yīng)用

  三、小型化電源模塊應(yīng)用,縮小產(chǎn)品體積:

  電源模塊可以直接貼裝在印制電路板上,同時(shí)由于采用灌膠模塊設(shè)計(jì),模塊產(chǎn)品在體積、散熱、可靠性方面都很有優(yōu)勢(shì)。AC-DC電源往往需要滿足一些安全距離,導(dǎo)致AC-DC部分電路面積較大,AC-DC電源模塊由于采用灌膠封裝,可以大大減小各元器件及布線之間的距離,可以大大提高電源的功率密度。

  

 

  圖5 小體積電源模塊

  小體積產(chǎn)品設(shè)計(jì)從電源入手,周立功從AC-DC到DC-DC芯片方案均可以提供小型化的電源設(shè)計(jì)方案。周立功旗下的廣州致遠(yuǎn)電子推出的小體積電源模塊,ZY0FBxxD-2W系列模塊,采用特殊設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì),可以在不加任何外圍器件下正常使用。體積僅31.8*20.3*10.5mm。同時(shí)周立功代理的MPS產(chǎn)品線,也推出大量下體積封裝電源IC產(chǎn)品,如MP4420采用SOT23-8的小體積封裝,同時(shí)采用內(nèi)置同步整流工藝節(jié)省了續(xù)流二極管,是小體積設(shè)計(jì)的最佳選擇。



關(guān)鍵詞: 電源 AC-DC

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