开关电源设计16问

1、在开关电源中,有没有使用超级电容作为输出滤波的?如有,应该用哪些型号?
超级电容的容值一般比较大,耐压很低,不会作为输出滤波的。输出滤波电容选择要根据你的开关频率和输出电压,功率大小来选择,注意电容ESR的值。谢谢!

2、在供电时,如果没考虑上电顺序,对整个系统的运行会有什么影响?
这个问题要针对系统的各个功能模块对上电的要求,如果系统中的某些电路对上电有严格的顺序,没有考虑到,很可能导致系统不工作。

3、大电流供电应用中,哪些种类的电容适用用于旁路滤波?
一般电解电容主要用于主电路的滤波,通常选用数个电解电容并联减小ESR,再外并一些瓷片或者其它电容滤除高频分量。你说的旁路滤波可以选择瓷片或锗石电容谢谢!

4、电源纹波对信号完整性有什么影响?
电源影响模拟信号完整性,这最终会影响整体的系统性能。提高信号路径性能的一种简单方法是选择正确的电源。在选择电源时,影响模拟信号路径性能的一个关键参数是电源线上的噪声或纹波。电源线上的噪声或纹波可以耦合到运算放大器的输出中,增加锁相环(PLL)或压控振荡器(VCO)的抖动,或者降低ADC的SNR。低噪声和低纹波的电源还能改善信号路径性能。

有三种常用的方法来使信号路径中的噪声和纹波最小:非常仔细的系统PCB布局、恰当的电源旁路处理以及正确的电源选择。

5、对于一个有多种电平的系统,比如5v,3.3v,1.8v、模拟电平、数字电平共存时,选用什么样的供电方案比较合适呢 ?
那具体要看你的电流大小和系统对电压噪声以及纹波的要求,如果电流比较小,对效率要求不高,可以使用LDO。如果系统对电压纹波要求很高,也需要使用LDO。如果可以使用开关电源,ADP2114也是一个不错的选择。谢谢!

6.如果想要获得更好的动态响应特性,有何方法?
系统要求对输入电压变化和负载瞬变做出快速响应,则应使用LDO稳压器。

7.LDO有哪些优势?
LDO的优势是噪声性能好,但是相对来说效率也很低,效率取决于降压的幅度。而DC-DC的效率很高,噪声会相对大一点,但是加上合适的滤波能够改善很多。

8.我们的产品经常与其它大功率产品一起使用,总会从电源串进一些干扰。ADI有没有滤波频率由最终用户现场可调的电源方案?谢谢!
DCDC输出是用电感进行滤波的,电感一旦固定,滤波频率即固定。

9.两个电源要并联使用时,如何进行选择?
两个电源可以并联使用,但是需要加入电流环控制,以保证两个电源的电流相等。

10.电路如何设计才能得到低纹波、低EMI、低噪声电源?
首先选择的电源应该是低纹波,低噪声的电源,然后就是布局布线要参考芯片资料给的建议。

11.请问使用钽电容有哪些限制?
钽电容全称是钽电解电容,也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,不像普通电解电容那样使用电解液,,钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,本身几乎没有电感,但也限制了它的容量。此外,钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。 钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好,不过容量较小、价格也比铝电容贵,而且耐电压及电流能力较弱。它被应用于大容量滤波的地方,多同陶瓷电容,电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。  在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。

12.开关式稳压器利用电感实现转换时,在电感上会造成多大损耗?
这取决于电感的铜损和磁损,铜损电阻是线圈的直流电阻,取决于使用导线的线径和总长度。磁芯损耗电阻主要由涡流和磁滞效应引起。磁场变化时,在磁芯材料中会感应出涡流。这些环形电流会引起损耗,其大小与感应频率的平方成正比。

13.若在开关电源中使用超级电容作为滤波,会不会在上电过程中因要对超级电充电而产生问题?
可以通过延长软启动时间来消除超级电容充电问题。谢谢!

14.去耦如果不充分,逻辑转换会影响电源等导致器件工作不正常,如何才能避免这些问题出现?
不知道是否指电源器件的去耦,还是系统某些器件的去耦。在电源器件设计中,需要特别注意布线时去耦电容一定要尽量靠近电源的VCC管脚,否则可能会导致电源器件内部工作不稳定。如果是指系统中的其他芯片去耦问题,大部分的问题为电源的使能端会受到影响,表现为逻辑信号不稳定,需要从系统时序,或加滤波去解决这类问题。

15.开关电源对地线会产生干扰吗?会有多大影响?
是会有干扰,但只要保证电源的输出与地之间的电压稳定,即相对的电压稳定,就可以了。

16.开关电源与LDO哪个更有优势?
开关电源效率高而输出有纹波,LDO效率低但输出噪声低。

以上问题主要为ADI专家解答,特此感谢!