文章
日志
帖子
首页
论坛
博客
大讲堂
人才网
直播课
资讯
全部
通信/手机
综合电子
测试测量
半导体/EDA
微处理器
模拟/电源
可编程逻辑
嵌入式
汽车电子
医疗电子
工业电子
物联网
可穿戴
机器人/飞行器
其他科技
传感器/Mems
射频微波
人工智能
技术文章
全部
通信/手机
综合电子
测试测量
半导体/EDA
微处理器
模拟/电源
可编程逻辑
嵌入式
汽车电子
医疗电子
工业电子
物联网
可穿戴
机器人/飞行器
其他科技
传感器/Mems
射频微波
人工智能
频道
通信/手机
综合电子
测试测量
半导体/EDA
微处理器
模拟/电源
可编程逻辑
嵌入式
汽车电子
医疗电子
工业电子
物联网
可穿戴
机器人/飞行器
其他科技
传感器/Mems
射频微波
人工智能
登录
注册
创芯云服务 :
创芯大讲堂
|
创芯人才网 |
数字IC职业培训
EETOP诚邀线上IC培训讲师!
技术
>
工业电子
>
内容
采用 23mm x 16.5mm 封装的 170W 倍压器
2021-01-29 13:54:00
来源:
倍压器
设计要点 DN571 - 引言
对于高电压输入/输出应用,无电感型开关电容器转换器 (充电泵) 相比基于电感器的传统降压或升压拓扑可显著地改善效率和缩减解决方案尺寸。通过采用充电泵取代电感器,一个 “跨接电容器” 可用于存储能量和把能量从输入传递至输出。电容器的能量密度远高于电感器,因而采用充电泵可使功率密度提高 10 倍。但是,由于在启动、保护、栅极驱动和稳压方面面临挑战,所以充电泵传统上一直局限于低功率应用。
ADI公司的LTC7820 克服了这些问题,可实现高功率密度、高效率 (达 99%) 的解决方案。这款固定比例、高电压、高功率开关电容器控制器内置 4 个 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器,用于驱动外部功率 MOSFET,以产生一个分压器、倍压器或负输出转换器:具体地说就是从高达 72V 输入实现 2:1 的降压比、从高达 36V 输入实现 1:2 的升压比、或从高至 36V 输入实现一个 1:1 的负输出转换。每个功率 MOSFET 在一个恒定的预设置开关频率以 50% 的占空比执行开关操作。
图 1 示出了一款采用 LTC7820 的 170W 输出电压倍增器电路。输入电压为 12V,输出在高达 7A 负载电流条件下为 24V,开关频率为 500kHz。16 个 10μF 陶瓷电容器 (X7R 型,1210 尺寸) 起一个跨接电容器的作用,以传送输出功率。如图 2 所示,该解决方案的大致尺寸为 23mm x 16.5mm x 5mm,而功率密度高达 1500W/in3。
图 1:一款采用 LTC7820 的高效率、高功率密度 12V VIN 至 24V/7A 倍压器
图 2:估计的解决方案尺寸
高效率
由于在该电路中未使用电感器,因此对所有 4 个 MOSFET 均执行软开关,从而极大地降低了因开关切换引起的损耗。此外,在开关电容器倍压器中可以使用低额定电压 MOSFET,这显著地降低了传导损耗。如图 3 所示,该转换器能实现 98.8% 的峰值效率,而满负载效率则为 98%。在 4 个开关之间实现功耗平衡,传播热耗散,并使智能布局中减少发热的工作得以简化。图 4 中的温度记录仪显示,在 23°C 的环境温度和自由空气流动的情况下,热点的温升仅为 35°C。
图 3:12V VIN 至 24V/7A 倍压器在 500kHz fSW 时的效率和负载调整率
严紧的负载调节
尽管基于 LTC7820 的倍压器是开环转换器,但是 LTC7820 的高效率保持了严紧的负载调节。如图 3 所示,在满负载时的输出电压仅下降 0.43V (1.8%)。
启动
在倍压器应用中,如果输入电压从零缓慢地斜坡上升,则 LTC7820 能够在不经受电容器浪涌充电电流的情况下启动。只要输入电压以缓慢的速度斜坡上升 (持续时间为几 ms),则输出电压能跟踪输入电压,而且电容器之间的电压差保持很小,因此没有大的浪涌电流。
输入的转换速率控制可通过在输入端上采用一个断接 FET 或使用热插拔控制器来实现,如 LTC7820 产品手册中的典型应用部分所示。在图 1 中,输入端上采用了一个断接 FET。与分压器解决方案不同,倍压器每次都必须从零输入电压启动,但是它能在具有重负载时直接启动。图 4 示出了在 7A 负载条件下的启动波形。
图 4:7A 负载条件下的启动波形
结论
LTC7820 是ADI公司的一款固定比例高电压高功率开关电容器控制器,具有内置栅极驱动器以驱动外部 MOSFET,可实现非常高的效率 (达 99%) 和高功率密度。坚固的保护功能使得 LTC7820 开关电容器控制器能适合高电压、高功率应用,例如:总线转换器、高功率分布式
电源
系统、通信系统和工业应用。
关键词:
倍压器
ADI
工业电子
EETOP 官方微信
创芯大讲堂 在线教育
创芯老字号 半导体快讯
相关文章
上一篇:
Vishay推出新型650 V SiC肖特基二极
下一篇:
轻松构建交流和直流数据采集信号链
延伸阅读
ADI公司推出业界首款楼宇控制和工业自动化的软件可配置工业I/O
如何使用数字电位器构建可编程振荡器
ADI公司集成式隔离RS485 + 隔离电源收发器可以帮助缩短设计时间
利用ADI的mSure技术实现电表精度监测
全部评论
最新资讯
最热资讯
台积电法说会突遇网络中断
雷军:和马斯克一样推动了社会进步!
华为Pura70跑分曝光
占地78万平!雷军:计划向普通人开放小米汽
京东方越南智慧终端二期项目开工:计划年产
欧盟计划建设四条先进半导体中试线,瞄准亚
Vishay推出MiniLED封装高亮度小型蓝色和纯
贸泽电子宣布与Edge Impulse展开全球合作
大联大诠鼎集团推出基于立锜科技产品的240W
华为Pura 70 跑分曝光
电动压缩机设计-ASPM模块篇
实现机器人操作系统——ADI Trinamic电机
实现机器人操作系统——ADI Trinamic电机控制器ROS1驱动程序简介
瑞萨推出兼顾超低功耗和卓越25fs-rms抖动性能的 全新FemtoClock™ 3时钟解决方案
EA电源为中汽研客户验证新能源汽车的高压安全提供保障
阿斯麦High-NA EUV光刻机取得重大突破,成功印刷10纳米线宽图案
ASML发布Q1财报
e络盟发售来自Weller的最新WXsmart焊接套件
薪资谈判破裂,员工集体行动!
统明亮光电科技加盟艾迈斯欧司朗结合智能RGB的开放系统协议生态,助力汽车氛围照明智能化
三家存储巨头宣布涨价!
中国区裁员远超10%!
贸泽推出2024全新一期 EIT 系列 探索机器视觉的无限潜力
大联大世平集团推出基于onsemi、NXP以及ams OSRAM产品的汽车前照大灯方案
业界最热文章
用有源钳位正激转换器闭环
自动紧急制动系统(AEB) 提案已落后于最
零漂移精密运算放大器:测量和消除混叠
智能功率模块助力提升工业系统能效
实现机器人操作系统——ADI Trinamic电
采用功率集成模块设计出高能效、高可靠性
电能质量监测第1部分:符合标准的电能质
常见问题解答:如何在SPICE中构建铂RTD传
电动压缩机设计-ASPM模块篇
Vishay推出的新型ThermaWick表面贴装热跳
Marvell推出业界首款双端口400GbE PHY
德州仪器新品发布:氮化镓产品与隔离式辅
负线性稳压器在 1 MHz 下具有 0.8
立锜科技与宜普电源转换携手推出小型化、
光电容积脉搏波(PPG)远程病人生命体征监
使用UCC24624同步整流器控制器提高LLC谐
一个简单的三角形符号到底意味着什么?
10BASE-T1L MAC-PHY如何简化低功耗处理
非常见问题:从传感器到ADC的危途:工程
pHEMT功率放大器的有源偏置解决方案
ET创芯网(EETOP)-电子设计论坛、博客、超人气的电子工程师资料分享平台
论坛
博客
大讲堂
人才网
直播课
关于我们
联系我们
隐私声明
@2003-2024 EETOP
京ICP备10050787号
京公网安备:11010502037710