DC-DC轉換器芯片的技術參數(shù)

輸入、輸出與效率

DC-DC轉換器的輸入電壓要求在特定的范圍里，輸入電壓太低，無法提供足夠的能量，輸入電壓太高，芯片無法承受。LDO工作效率隨著輸入電壓增加而減少，而DC-DC芯片效率與輸入電壓關系不大，這是DC-DC最大的優(yōu)點之一。

輸出電流能力是內(nèi)含F(xiàn)ET的DC-DC轉換器的的最重要的參數(shù)，ON的DC-DC器件NCP3102能輸出高達10A的電流，可滿足您對電源的苛刻要求。

效率定義為輸出功率除以輸入功率，而更高的效率意味著高效的電源管理，ON的DC-DC器件NCP1595效率高達95%。

軟啟動

硬啟動電路剛開始工作時，由于輸出電容上并沒有積蓄能量，因此電壓很低，電路的反饋回路檢測到低電壓值時，將會采用最寬的PWM來盡快使輸出電壓上升，但是此過程由于反饋回路反應很快，因此容易造成電流過沖，損壞電路元件。

應用軟啟動技術，優(yōu)點在于：

輸出電壓上升的速度減慢，啟動電流得到控制，從而保護了負載;

大大降低了對前級電源瞬輸出態(tài)功率的要求;

ON大部分的器件支持軟啟動技術。

上下電順序控制

建立和維持合適的電源環(huán)境對系統(tǒng)的正常運行至關重要，特別是FPGA、DSP、ARM等處理器的設計中，為了避免閂鎖、浪涌電流或I/O爭用等問題，可能需要多達4到5路或更多個電源按照規(guī)定的順序和斜率進行上下電。此外，許多應用還要求上電順序和緩上電斜率可調(diào)節(jié)，以適應各種不同的情況。

NCP3120/3221/3122/3123集成上下電控制功能，而且還支持級聯(lián)工作。

電壓模式控制和電流模式控制

控制開關DC-DC變換器的反饋回路和穩(wěn)壓特性有兩種方法：電壓模式控制和電流模式控制。

在電壓模式控制中，變換器的占空因數(shù)正比于實際輸出電壓與理想輸出電壓之間的誤差差值;在電流模式控制中，占空因數(shù)正比于額定輸出電壓與變換器控制電流函數(shù)之間的誤差差值(控制電流可以是非隔離拓撲結構中的開關電流或隔離拓撲結構中的變壓器初級電流)。

電壓模式控制只響應輸出(負載)電壓的變化。這意味著變換器為了響應負載電流或輸入線電壓的變化，它必須“等待”負載電壓的相應變化。這種等待延遲會影響變換器的穩(wěn)壓特性。

假若可以在單個變換周期內(nèi)響應負載電流的變化，則“等待”問題和與電壓模式控制有關的相應負載調(diào)整補償可以消除，而用電流模式控制可以做到這點。電流模式控制在逐個脈沖上控制輸出電流，換言之，電流模式控制比電壓模式控制有著更優(yōu)越的輸入瞬態(tài)響應和輸出瞬態(tài)響應。

開關模式與頻率

DC-DC轉換器工作頻率越高意味著外部電路體積更小，能提供更高的功率密度，在一定程序上，輸出波紋也會變小。

PWM (pulse width modulation) 脈沖寬度調(diào)制：控制頻率恒定而脈沖寬度可變。這種調(diào)制方式應用得最廣泛。

PFM (pulse frequency modulation) 脈沖頻率調(diào)制：基準振蕩器的導通時間固定，而頻率可變。在負載比較輕的時候這種調(diào)制方式用得比較多。

ON的DC-DC器件NCP1526、NCP1522B、NCP1523B工作頻率高達3000KHz。

根據(jù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，無鉛封裝的電子元件已經(jīng)廣泛使用，ON的DC-DC器件都可提供無鉛綠色封裝(Pb-Free)。

工作溫度范圍

ON的DC-DC器件提供商用級、工業(yè)級及汽車級的芯片。針對您的工作場合，選擇合適的器件。

過熱關斷

DC-DC芯片里集成了MOSFET，大電流流經(jīng)芯片就會發(fā)熱，雖然芯片效率較高，芯片的發(fā)熱可以得到有效控制。但是，為了保護自身，所有轉換器芯片都集成了過熱保護功能。器件如果在使用過程中自身溫度過高，轉換器會自動停止工作并等待溫度降低到額定工作溫度范圍。

ON的DC-DC器件已經(jīng)集成了過熱關斷功能。

集成度

隨著半導體技術的發(fā)展，表面貼裝的電感器、電容器以及高集成度的電源控制芯片的成本不斷降低，DC-DC轉換器體積越來越小。當出現(xiàn)了導通電阻很小的MOSFET后，不需要外部的大功率FET就可以輸出很大功率，譬如ON的NCP3101(6A)， NCP3102(10A)!

隨著集成度的提高，許多新型DC-DC轉換器僅需要外接幾只電感器和濾波電容等就可以工作，簡化了電路的設計和提高了產(chǎn)品的可靠性，如NCP1595等。

如何提高DC-DC轉換器的抗干擾性?

DC-DC轉換會形成大量潛在噪聲源。線性和開關調(diào)節(jié)器本身會發(fā)射電噪聲 (如熱噪聲、1/f噪聲和散粒噪聲)。熱噪聲是導體中的載流子隨機熱激勵振動造成的。閃變噪聲 (1/f) 是一種低頻噪聲。半導體器件中的1/f 噪聲主要與材料表面特性有關。散粒噪聲是電流不是平穩(wěn)、連續(xù)地通過器件時產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，實際是一些脈沖電流的總和 (載流子流動產(chǎn)生的，每一路載有一個電子電荷)。當然，除這些電噪聲源外，開關頻率處 (開關調(diào)節(jié)器中) 存在的輸出電壓尖峰脈沖，以及每類調(diào)節(jié)器 (線性和開關式) 頻率范圍內(nèi)的輸出負載，由于兩類DC-DC轉換器負載和線性調(diào)節(jié)特性的限制也會形成噪聲。探測和檢查噪聲的發(fā)生及其頻率，以便了解其對DC-DC轉換器輸出端供電器件的影響是最基本的要求

a必須認真確定電路功率要求和穩(wěn)壓器輸出特性。

b通過增加必要的電源去耦電容，進一步濾除線性調(diào)節(jié)器輸入和輸出中不希望出現(xiàn)的紋波來加以改善, 去耦可以非常有效地濾除 (頻帶限制) 線性調(diào)節(jié)器的噪聲功率

c必須認真考慮這種熱量轉換因素,減少熱噪聲

d電源設計最好考慮并聯(lián)，而不是串聯(lián)組件。防止噪聲疊加

e實現(xiàn)電源“點對點布線”，即每個電源組件背面布線連接DC-DC轉換器Vout，電源層布線接地。電源“點對點”布線實際迫使感應跡線與電源組件串聯(lián)。這樣，電感器有助于并可以實際起到濾除DC-DC轉換器噪聲，以及組件饋入DC-DC轉換器Vout噪聲的作用。以這種方法連接，電源電路組件彼此之間以及與DC-DC轉換器可以隔離! 當然，電源電路接地絕不能采用這種連接方法。DC-DC轉換器基準腳是GND端口 (Vin至Vout的公用基準)。如果您想將電路作為DC-DC轉換器的基準，從而使其成為Vout和Vin的基準，地線不得含有感應，構成理想的接地層。這樣可以保證基準電路! 當去耦電容放在組件電源引腳時，電容的分流作用可在需要交流電源時為組件電源引腳供電，同時將組件產(chǎn)生的噪聲接地。正確設計電源層往往是PCB設計最主要的部分。

f請記住，地線是基準 (在盡可能大和寬的范圍內(nèi)記住這一點)，其他所有線路都可以視為信號線，然后根據(jù)所需最大性能設計跡線!

g 如果涉及電源外部干擾應該可以考慮加金屬屏蔽殼。