雖然占空比有最大限製，但本電源管理技巧重點探討占空比的最小限製。

 

在連續導通模式(CCM)下，降壓型開關穩壓器（降壓變換器）的占空比相當於輸出電壓除以輸入電壓。因此如果輸出電壓正好是輸入電壓的一半
，對應的占空比為 50%。根據實際分量和相應的寄生損失，這個占空比實際上稍有不同。不過這個簡單的占空比計算公式已足夠用於估算。

 

圖1.采用ADP2389的典型降壓型開關穩壓器，最高輸出電流為12 A

 

因此，如果通過5 V電源電壓產生1 V輸出電壓，對應的占空比為20%。圖1顯示采用ADI公司ADP2389穩壓器的降壓轉換器拓撲。該穩壓器的開關頻率可高達2.2 MHz。在圖2的時域圖中，可以看到當開關頻率為2.2 Mhz時

，在新周期開始之前，周期T值隻有大約450 ns。

 

ADP2389的最小導通時間為100 ns。因此在2.2 MHz開關頻率下，無法實現5 V到1 V的電壓轉換。它需要20%的占空比，相當於在450 ns周期內隻有90 ns的導通時間。這個時間低於ADP2389電壓轉換器的額定最小導通時間。

 

圖2.開關頻率為2.2 MHz時顯示的最小導通時間

 

盡管如此
，如果依然想用ADP2389來實現5 V到1 V轉換，可通過降低開關頻率的方式。這樣，圖2中的周期T變得更長，而100 ns的最小導通時間所占百分比也變低。在2 MHz開關頻率下，周期為500 ns。要達到20%的占空比，需要100 ns的導通時間。根據技術規格
，可采用ADP2389來實現。

 

這(zhe)就(jiu)有(you)個(ge)問(wen)題(ti)，為(wei)何(he)會(hui)出(chu)現(xian)限(xian)製(zhi)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)之(zhi)比(bi)的(de)最(zui)小(xiao)導(dao)通(tong)時(shi)間(jian)。在(zai)許(xu)多(duo)開(kai)關(guan)模(mo)式(shi)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)中(zhong)，原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)是(shi)在(zai)導(dao)通(tong)時(shi)間(jian)內(nei)測(ce)量(liang)的(de)。此(ci)電(dian)流(liu)用(yong)於(yu)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)，並(bing)用(yong)於(yu)根(gen)據(ju)電(dian)流(liu)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)原(yuan)理(li)（電流模式控製）gongzuodewenyaqizhong。huanlutiaojieyexuyaoceliangdiangandianliu。zaikaiguanshunbianhou，bixuxianjiangdichanshengdezaoyincainengjinxingzhunquededianliuceliang。zhexuyaoyixieshijian，yechengweixiaoyinshijian。youqiduiyuMHz級別的極高開關頻率，最小導通時間的影響也更大
，目前正在研發能夠實現更短的最小導通時間的電路。

 

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作者簡介

 

Frederik Dostal曾就讀於德國埃爾蘭根大學微電子學專業。他於2001年開始工作
，涉足電源管理業務
，曾擔任多種應用工程師職位，並在亞利桑那州鳳凰城工作了四年，負責開關模式電源。他於2009年加入ADI公司，並在慕尼黑ADI公司擔任電源管理現場應用工程師。聯係方式：frederik.dostal@analog.com。

 

 

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