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红包助手下载:如何快速選擇升壓芯片?如何設計LED閃光燈電源?

2020-03-06 07:18 來源:互聯網 編輯:咩咩

免费红包群 www.ithngw.com.cn 升壓芯片在電子電路中應用較多,但對于升壓芯片,很多朋友并不了解。本文對于升壓芯片的講解,將基于兩大方面:一、如何基于 XL6009 升壓芯片設計 LED 閃光燈電源,二、如何快速選擇直流升壓芯片。如果你對本文即將要講解的內容存在一定興趣,不妨繼續往下閱讀哦。

一、基于 XL6009 升壓芯片的 LED 閃光燈電源設計

1、系統方案

本系統由輸入直流電源經過開關型升壓電路轉換,輸出 12V 電壓,為恒流源電路提供工作電壓。通過按鍵控制單片機內部的 D/A 輸出信號,使恒流源電路輸出恒定電流。此時負載兩端的電壓值大于設定值時,由單片機內部 A/D 信號控制報警??楸ň?。系統結構框圖如圖 1 所示:

2、升壓電路分析

電路主要由 XL6009 升壓型直流電源變換器芯片、肖特基二極管 B54 以及電感組成。XL6009 的 3 腳輸出為方波信號。作為開關,當 3 腳輸出低電平時,D1 截止,電感 L1 作為儲能元件儲存電壓,電容與 RV1 和 R1 組成一個回路放電,使輸出電壓下降;當 3 腳輸出高電平時,D1 導通,電感 L1 向電容兩端充電,輸出電壓升高。RV1 與 R1 是 XL6009 內部組成的電壓放大器,作為負反饋穩定輸出電壓,由電阻 RV1 和 R1 控制電壓放大倍數。升壓??櫚緶吩磽既繽?2 所示:

3、恒流源電路設計

該電路主要由 LM358 運放和 P 溝道場效應管 F9530N 組成。當 D/A 輸出電壓(即 2 腳電壓)升高時,LM358 的 1 腳輸出電壓減小,F9530N 的門極 G 和源極 S 電壓增大,控制 SD 間電壓減小,使負載和地之間電壓增大,采樣電壓隨之增大,使 LM358 的 3 腳電壓跟隨 2 腳電壓變化,從而起到恒流作用。通過開關通斷,切換不同的負載,使輸出電流滿足不同檔位恒流的要求。恒流源電路原理如圖 3 所示。

4、輸入電源的分析計算

輸入電壓為 3.0~3.6V,所以選擇額定輸出電壓為 Uout=3.6V 的鋰電池。根據最大輸出功率是 Pmax=10V*0.6A=6W,按系統整機效率 80%計算,則輸入電源的輸出功率 Pout=Pmax/0.8=7.5W,輸入電壓的輸出電流 I=Pout/Uout=2.08A。一節干電池最大輸出電流為 2.2A,為保證續流能力,故選擇兩節 3.6V 鋰電池。

5、提高效率的方法

(1)F9530N 為低壓差場效應管,屬于電壓控制型器件,它的導通幾乎不會消耗電流,功耗極小,故選擇 F9530N 來提高效率。

(2)采樣電阻的阻值很小,功耗相對較小。

(3)電源的接線采用粗銅絲導線,內阻非常小,對應的損耗小,提高了輸出功率,故效率有所提高。

6、系統測試結果及分析

當接上負載,在連續輸出模式下,對應的輸出電壓、輸出電流及相對誤差如表 1 所示:

從表 1 中可以看出,當接上負載,在連續輸出模式下,輸出電流可設定 3 個檔。最高輸出電壓為 10.23V,最大輸出電流相對誤差為 1%,LED 閃光燈可正常工作,具有控制精確,誤差小,并有高精度實時顯示電壓和電流大小的優點。

二、直流升壓芯片快速選擇指導

由于升壓芯片種類繁多,因此對于新手來說升壓芯片的選擇就顯得有些困難,應該參考哪些參數?各種各樣的參數又對電路起著怎樣的作用?在本文中,小編將介紹一種較為快速對 DC-DC 升壓芯片進行選擇的方法。

首先需要確定的,就是輸入與輸出電壓,一般而言,DC-DC 輸入電壓范圍較寬,不過還是盡量接近實際輸入值,這樣能夠實現效率較高。其次看是否隔離輸出,這一點要根據設計需要而言,一般第一級電源采用隔離型較好,內部用于不同電壓等級的應用,可采用非隔離型,降低成本。

當然,如果作為輸入或輸出隔離器件使用,如需要兩側供電的光電隔離器等?;掛次撇ê偷绱偶嬡菪閱?,一般工業應用選擇 IEC 三級足以。最后還要看效率,效率越高,電路板能耗越小,重要的是發熱也小。

從結構與周邊的電路簡單程度來看,DC-DC 升壓芯片可以分為三種類型,即 PWM、PWF、電荷泵。

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