电源

“十年前转换效率可以达90%多、现在转换效率还是90%多的电源，未来能玩什么？！”做电源的大概都会有这样的感慨和疑问，在近日由深圳市易维讯信息咨询有限公司主办的第七届中国ICT媒体产业论坛暨2018产业和技术展望研讨会上，ADI电源产品中国区市场总监梁再信（Lorry）从三个维度给出了ADI的不一样玩法。

整合了 Linear 的产品和 ADI 电源的产品的全新子品牌 Power by Linear， 未来考虑做什么？

“Form Factor、Efficiency 和 EMI，是未来 Power by Linear 最主要考虑的三点。”针对电源的未来技术发展趋势，Lorry 说到。而这三点，也正是电源技术目前最直面的挑战。

<strong>作者：Aldrick S. Limjoco</strong>

对某些应用而言，最大限度地降低输出纹波和开关瞬变是非常重要的，尤其是像高分辨率ADC这样的噪声敏感型器件。将开关稳压器用作电源时，输出纹波会在ADC输出频谱上表现为独特的尖峰，从而影响其动态性能或信噪比和无杂散动态范围(SFDR)。考虑到这些不必要的输出信号，有时会用低压差(LDO)稳压器代替开关稳压器。因此会舍弃开关稳压器的高效率优势，改为获取LDO稳压器更干净的输出。在更为广泛的高性能应用和噪声敏感型系统中应用、设计和集成开关稳压器时，正确地量化这些参数会提供更好的设计视角。

本应用笔记介绍测量开关稳压器中的输出纹波和开关瞬变的有效方法。测量这些参数需要非常仔细，因为测量设置不佳会导致读数有误。由示波器探头信号和接地引线形成的环路会引入寄生电感。这样就会不准确地提高与快速开关转换相关的开关瞬变幅度。因此，必须在广泛的宽带宽测量中保证合理的连接和良好的测量方法。

<strong>作者：Rui Du</strong>

<strong>简介</strong>

与LDO器件相比，开关调节器散发的热量少得多，并且效率更高。因此，开关调节器适合为各类便携设备或无线传感器网络节点供电，从而延长电池续航时间。遗憾的是，开关调节器本身会在输出轨和地处产生纹波和噪声。同时，开关调节器会带来电磁辐射。由于功率开关连续不断的开关操作，这些干扰几乎是不可避免的。受寄生参数的影响，除了开关频率的整数倍处以外，噪声还会出现在意想不到的频率点。

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<strong>高性能电源管理产品 来自模拟产品的领导者</strong>

ADI公司50年来始终是高性能信号处理半导体器件的标准制定者。ADI的电源管理产品延续了这一伟大传统，不断超越客户在可靠性、创新和价值上的期待。还有谁比ADI公司更了解高性能信号处理链的电源需求？

本手册概要介绍了我们的电源管理产品组合，涉及的应用包括工业、仪器仪表、成像、通信和计算基础设施以及消费电子。我们知道，完整解决方案必须包括三种要素：解决现实需要的产品、加速客户产品面市的辅助设计工具以及作为产品强大后盾的世界一流企业。因此，除了优秀的产品之外，我们还开发了同类最佳的Web工具，用于产品选择、设计、模拟、优化和评估板定制。此外，我们还在世界各地组建了电源管理专家团队，通过客户应用中心帮助客户快速开发高效解决方案。

<strong>Henry J. Zhang</strong>

<strong>引言</strong>

如今的电子系统变得越来越复杂,电源轨和电源数量都在不 断增加。为了实现最佳的电源方案密度、可靠性和成本,系 统设计师常常需要自己设计电源解决方案,而不是仅仅使用 商用砖式电源。设计和优化高性能开关模式电源正在成为越 来越频繁、越来越具挑战性的任务。

电源环路补偿设计常常被看作是一项艰难的任务,对经验不 足的电源设计师尤其如此。在实际补偿设计中,为了调整补 偿组件的值,常常需要进行无数次迭代。对于一个复杂系统 而言,这不仅耗费大量时间,而且也不够准确,因为这类系 统的电源带宽和稳定性裕度可能受到几种因素的影响。本应 用指南针对开关模式电源及其环路补偿设计,说明了小信号 建模的基本概念和方法。本文以降压型转换器作为典型例 子,但是这些概念也能适用于其他拓扑。本文还介绍了用户 易用的 LTpowerCADTM 设计工具,以减轻设计及优化负担。

本文希望帮助那些对电源设计和选择可能不很熟悉的系统工程师，理解线性稳压器和开关模式电源 (SMPS) 的基本概念。文章说明了线性稳压器和 SMPS 的基本工作原理，并讨论了每种解决方案的优势和劣势。以降压型转换器为例，进一步解释了开关稳压器的设计考虑因素。

<strong>引言</strong>

如今的电子系统中有越来越多的电源轨和电源解决方案设计，且电源负载电流范围从几 mA (用于待机电源) 到 100A以上 (用于 ASIC 电压调节器)。工程师必需选择针对目标应用的合适解决方案并满足规定的性能要求，例如：高效率、紧凑的印刷电路板 (PCB) 空间、准确的输出调节、快速瞬态响应、低解决方案成本等。对于系统设计师来说，由于他们当中许多人可能并没有很强的电源技术背景和经验，电源管理设计正成为一项日益频繁和棘手的工作。

电源转换器从一个给定的输入电源，来产生用于负载的输出电压和电流。它必需在稳态和动态情况下满足负载的电压或电流调节需求。另外，它还必须在组件发生故障时对负载和系统提供保护。视具体应用的不同，设计师可以选择线性稳压器 (LR) 或开关模式电源 (SMPS) 解决方案。为了选择最合适的解决方案，设计师应熟知每种方法的优点、不足和设计关注点。

<strong>简介</strong>

当模数转换器(ADC)的模拟输入被驱动至额定满量程输入电压时，ADC提供最佳性能。但在许多应用中，最大可用信号与额定电压不同，可能需要调整。用于满足这一要求的器件之一是可变增益放大器(VGA)。了解VGA如何影响ADC的性能，将有助于优化整个信号链的性能。

本文分析一个采用双通道16位、125/105/80 MSPS、流水线ADCAD9268和超低失真中频VGAAD8375的电路中的噪声。信号链包括一个VGA（在+6 dB增益设置下使用）、一个五阶巴特沃兹低通滤波器（–3 dB滚降频率为100 MHz）和ADC。本文将给出放大器和滤波器的噪声计算，因为这些噪声决定ADC在目标频段内的动态性能。

<strong>问题</strong>

许多采用高速ADC的实际应用都需要某种驱动器、放大器或增益模块，用以将输入信号缩放到满量程模拟输入范围1 ，确保获得最佳 信噪比 (SNR)和无杂散动态范围(SFDR)。此外，差分放大器也可以将单端信号转换为差分信号来驱动ADC。这些器件都是有源器件，因而会增加ADC前端的噪声。此噪声在工作带宽内的积分会降低转换性能。

针对具体应用，适当ADC的选择取决于许多因素，包括：

<strong>Fil Paulo Balat, Jefferson Eco, 和 James Macasaet</strong>

<strong>摘要</strong>

在要求降低输出噪声的应用中，由于输出浪涌过大，开关转换器可能会遇到延迟启动的问题，或者可能根本无法启动。输出滤波器设计不当引起的输出浪涌电流及其影响，可以通过增加软启动时间、提高开关频率或减小输出电容来降低。本文介绍一些实用设计考虑事项，以防止输出浪涌过大引发启动问题。

<strong>简介</strong>

许多开关转换器设计是由严苛的输出噪声要求驱动的。对低输出噪声的需求促使设计人员加大输出滤波，例如在输出端使用多个电容。随着输出轨上电容的增加，过大浪涌电流可能会给启动过程造成问题，导致电感饱和或损坏功率开关。

不同于开关控制器，单片开关稳压器的功率开关在芯片内部。这对于负载点开关转换器应用而言是一种理想方法，因为它具有更小的PCB尺寸和更好的栅极驱动电路设计等优点。这意味着，为了避免损坏开关和稳压器芯片本身，过流保护是必须的。双通道、高性能DC-DC单芯片开关稳压器 ADP5070 就是一个例子，如图1所示。

<strong>特点</strong>

* 600W相移全桥拓扑
* 宽输入范围以最小化保持电容
* 宽ZVS范围降至10％的额定负载
* 短路和快速过压保护
* 远程电压感测
* 线电压前馈
* I2C串行接口到PC
* 软件GUI
* 用于DCM和CCM的可编程数字滤波器
* 7个PWM输出，包括辅助PWM
* 数字调整
* 通过GUI实现电流，电压和温度传感
* 校准和修剪

此评估板在DC-DC开关电源中集成ADP1046A，采用全桥拓扑，具有同步整流功能。此电路设计提供12V/8A的额定负载，输入电压源为36V至60V直流。

<a href="http://adi.eetrend.com/files/2018-03/wen_zhang_/100010620-37091-adp1046…; style="color:red;">详文请阅：电源方案集：ADP1046A 100 W评估套件 </a>