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靈魂提問丨熱回路究竟是個(gè)啥,?

2020-02-26
來源:亞德諾半導(dǎo)體

  開關(guān)穩(wěn)壓器中需要不斷開關(guān)電流。這些電流通常比較大,。每當(dāng)電流流動(dòng)時(shí),,會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),。如果快速開關(guān)大電流,就會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng),。此外,,如果開關(guān)電流時(shí),路徑中存在寄生電感,,就會(huì)產(chǎn)生電壓失調(diào),。電流會(huì)容性耦合到相鄰的電路部件中,并增加電源的噪聲輻射,。綜上所述,,我們可以說開關(guān)電流是導(dǎo)致開關(guān)模式電源產(chǎn)生噪聲的主要原因。圖1顯示了簡(jiǎn)化的降壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。所有存在連續(xù)電流的線路都用藍(lán)色表示,。所有快速開關(guān)電流的線路都用紅色表示。

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  圖1.具有連續(xù)電流的線路用藍(lán)色表示,存在開關(guān)電流的線路用紅色表示,。

  圖1中的紅色線路是關(guān)鍵線路,。它們看起來像一個(gè)電流回路,因此被稱為回路,。熱回路意味著這個(gè)回路特別關(guān)鍵,,因?yàn)樗婕暗娇焖匍_關(guān)電流。如果我們仔細(xì)觀察這個(gè)回路,,可以看到圖1中的紅色回路從來沒有真正的電流流過,,這個(gè)因?yàn)閮蓚€(gè)開關(guān)從來不會(huì)同時(shí)打開,。它只是單條線路的組合,,在特定時(shí)間會(huì)有電流流過,在其他時(shí)間則沒有電流流過,。在圖2中,,各連接線路旁的箭頭表示電流流動(dòng)的方向。同時(shí),,通過指定的符號(hào)表示電流流過的時(shí)間,。在其他時(shí)間,沒有電流流經(jīng)該導(dǎo)體,。

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  表1顯示圖2中的每條紅色線路何時(shí)傳導(dǎo)電流,,何時(shí)不傳導(dǎo)電流。在降壓穩(wěn)壓器占空比周期的開啟時(shí)段,,高壓側(cè)開關(guān)開啟,,低壓側(cè)開關(guān)關(guān)閉,我們看到電流從輸入電容流出,,通過高壓側(cè)開關(guān),,但是沒有電流流經(jīng)低壓側(cè)開關(guān)。在占空比周期的關(guān)閉時(shí)段,,電流通過低壓側(cè)開關(guān)(從地到開關(guān)節(jié)點(diǎn)),,其他三條紅色線路則沒有電流流過。

  表1.高壓側(cè)和低壓側(cè)開關(guān)狀態(tài)與降壓穩(wěn)壓器占空比周期之間的關(guān)系

  從圖2中很容易看出,,熱回路并不是一個(gè)獨(dú)立的電流回路,,而是由兩個(gè)真實(shí)的電流回路組成的虛擬電流回路。

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  圖2.熱回路中電流方向不同的各個(gè)線路,。

  圖3顯示電路所基于的實(shí)際電流回路,。一個(gè)電流回路顯示為藍(lán)色,另一個(gè)顯示為綠色,。在這些完整的電流回路之間,,確實(shí)會(huì)反復(fù)出現(xiàn)開關(guān)操作;但是,在某些線路中,,兩個(gè)電流回路中的電流流動(dòng)方向相同,,因此會(huì)疊加形成連續(xù)電流,就EMC而言影響不大,。這些線路不會(huì)被稱為熱回路,。

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  圖3.會(huì)導(dǎo)致所謂熱回路的實(shí)際電流回路。

  開關(guān)穩(wěn)壓器的熱回路因開關(guān)穩(wěn)壓器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而異,。其設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能窄小緊湊,,以減少噪音產(chǎn)生和傳播。

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