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      ?為何說電流分配對于整個(gè)嵌入式系統(tǒng)至關(guān)重要

      文章出處:電源 責(zé)任編輯:上海意泓電子科技有限責(zé)任公司 發(fā)表時(shí)間:
      2020
      11-10

      的參考轉(zhuǎn)換效率為80%。工程師可根據(jù)電源電流計(jì)算表的典型值進(jìn)行電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并以最大值來進(jìn)行校驗(yàn)。


      再者,在設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí)還得考慮模塊的同步系數(shù),即在同一時(shí)間內(nèi),參與消耗電流的器件的比例,一般為0.5~0.7,選取值根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)來決定。為保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性,我們可選取同步系數(shù)0.5,即同一時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)中半數(shù)耗電模塊的電流值取最大值,其它的取額定值來計(jì)算器功耗。


      二、繪制電源樹圖


      根據(jù)估計(jì)的電流,以及各電壓等級(jí)電流的分配,繪制更加形象直觀的樹狀圖。


      1、基本格式要求:

      • 不同電壓等級(jí)使用的線條顏色,若電壓等級(jí)不在示例內(nèi),可以自定義線條顏色;

      • 電源IC塊中:第一行,電源芯片型號(hào);第二行,輸出電壓,電流值;第三行,轉(zhuǎn)換效率η;

      • 流向箭頭上,用文字標(biāo)出電壓、電流值;

      • 相同級(jí)的塊使用相同的配色框;

      • 若有使用開關(guān)(機(jī)械開關(guān)或MOS管等),必須在相應(yīng)的位置上圖形標(biāo)明。


      圖4 電源樹設(shè)計(jì)


      上述電源樹中,12V轉(zhuǎn)5V的DC-DC為電源系統(tǒng)的第一個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)卡,需要給予足夠的余量,可使用MPS公司的MP1652/MP1653,其分別適用于12V,2A/3A的電源系統(tǒng)。而具備超低靜態(tài)功耗的MP2162則能為需要精細(xì)化電流的后級(jí)系統(tǒng)模塊提供更好的解決方案。


      三、電源IC的選型基本原則


      遵循不要“大牛拉小車”或“小牛拉大車”的基本原則。選用電源芯片時(shí)為保證電源的使用壽命,需要留有一定的裕量,較合適的工作電流為電源芯片最大輸出電流的70%~80%。當(dāng)選用DC-DC時(shí),要考慮負(fù)載電路運(yùn)行在額定電流的50%以上,過小的負(fù)載電流會(huì)造成本的提高以及過低的轉(zhuǎn)換效率。


      當(dāng)使用線性穩(wěn)壓器(特別是普通線性穩(wěn)壓器)的時(shí)候,由于壓降都消耗在穩(wěn)壓芯片上,要考慮充分器件的散熱。


      四、結(jié)束語


      電源的電流分配設(shè)計(jì)優(yōu)劣關(guān)乎系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗,對于電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者來說,應(yīng)該引起足夠重視。也許當(dāng)你發(fā)現(xiàn)辛辛苦苦設(shè)計(jì)的系統(tǒng)僅僅是由于電源問題而無法正常工作的時(shí)候,才會(huì)真正意識(shí)到電源的電流分配設(shè)計(jì)的重要作用。

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