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复杂应用场景挑战电源管理

时间:2015-04-08 09:12来源:COMPOTECHChina 作者:徐俊毅 点击:
多种多样的升压、降压应用
 
由于种种原因,工业用PC输入总线是不定的 ,有些是12V适配器,有些则是24V的工业总线,还有能是电池输入,无论在任何输入电压范围内,用户都需要有一个稳定的12V的输出,以及最高有可能到200W的输出功率。
 
现在汽车越来越流行技术启停技术,启停意味着驾驶员在发动汽车或者在踩刹车时,电池的电压会下降,有些时候因为电机反转,输出电压又会往上跳很高。无论输入电压有多少,比如说低到6V或者高到40V的输入电压进来,后端负载总是需要一个稳定的12V的输出。
 
现今5V  USB口输出能力最大大概到2安培给iPad充电。接下来业界会将输出电压做到既能输出5V,也能输出12V,甚至输出20V,最大的输出功率能够做到100W。它的好处是只要一根USB线就能给笔记本、手机或其他的用电设备充电,这个设备能够自动的辨别是手机、笔记本还是其他设备,从而调节输出电压适配不同的设备。
 
以上这些例子展示了,在如今的电子设备应用场合,电源输入输出的多样性,那么如何满足这些多样性的需求呢,多路升降压DC/DC控制器成为关键器件。
 
LM5175为满足新的功率需求而生
 

德州仪器 LM5175应用及参考设计
 
近日,德州仪器推出一款全新的宽VIN,四开关降压-升压控制器,此控制器可以通过减少电磁干扰 (EMI) 来达到最高功效。LM5175管理3.5V至42V之间的输入电压,并将输出电压稳定在0.8V至55V之间。借助其高灵活性,这款控制器能够为诸如工业PC,USB电力传输,车内无线充电,LED照明,电动汽车,电池充电和电信RF功率放大器等工业和汽车应用提供高性能设计。
 
TI的LM5175 DC/DC控制器具备高度的灵活性,可用单个器件在宽泛的输出功率范围内解决降压、升压和降压-升压等多样化的应用需求。这些应用的输出功率从几瓦的到百瓦以上均可覆盖。
 
专有开关方案最大限度地提高了降压-升压转换区间内的效率,使用单个单电感器进一步减少了电路板空间。LM5175稳定耐用的栅极驱动,电压7.5V时的电流值为2A,可让宽VIN金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的开关更加快速和高效。选择断续模式短路保护在扩展负载电流出现故障时能够防止热失控,最低能将热应力降低30%。
 
此外,无论是工业、通信还是汽车都对电源系统的EMI有各自严苛的要求,德州仪器在LM5175芯片内部加入了抖频技术,这项技术可以使得在开关频率的正负10%的频率段内工作,从而大大减少本身电源在峰值EMI的辐射值,降低工程师设计时解决EMI问题的难度。
 
德州仪器拥有25000多个电源管理产品以及丰富的开发工具和参考设计,无论从哪个角度来看都是整个行业的翘楚。但是德州仪器仍然在提升电源系统效率、电源功率密度以及改进产品易用性,由此可见电源管理市场的竞争之激烈。
 
附录:LM5175的关键特性和优点:
• 同步降压或升压控制器满足了广泛且多样的降压-升压DC/DC转换器的应用需求。
• 可在宽电压瞬变的情况下,在最高60VIN 绝对值的情况下运行42VIN  。
• 采用了单电感器设计,减少了电路板空间的同时简化了布局布线。
• 具有可选的输入及输出平均电流有限满足了那些需要为输入电源提供稳压电流,或者需要将稳压电流输入负载的应用。
配合TI WEBENCH® 在线设计工具使用LM5175,工程师有机会加快工业和汽车应用的上市时间。
(责任编辑:jane)
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