笔记_电源芯片的起源 发明

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power IC ？电源芯片？只知道用，不知道怎么来的？

一起溯源吧！

这部分内容《精通开关电源设计》讲解比《电力电子基础》详细些。

《电力电子基础》里，先用单刀双掷开关实现开关的基本状态，开关动作发生就会带来谐波。

为什么叫“谐波”？

“谐波”一词来源于声学和数学（傅里叶分析），指的是频率为某个基础频率（称为基波）整数倍的正弦波分量。

最简单的开关电路

已经有基础功能，占空比控制，输出可以被输入表达。

作者有说明：实际应用中，单刀双掷开关是用半导体器件实现。

Q:开关带来谐波？怎么办？

A:引入LC 滤波器，消除开关频率产生的谐波。

并且在已知道电容电感是储能元件的情况下，这个电路工作起来的功率损耗是很小的。如果开关频率足够高，输出也终将获得能量。

《精通开关电源设计》

Q：发现电感有产生了感应电压尖峰，原因是电路中无法提供电感电流所需回路。

先引入二极管，引入二极管的作用如下：

A:

1、控制电压尖峰

2、解决电感续流回路

状态分析：

开关导通,电感L上端电压为12V,下端电压为0V(接地),二极管承受反向电压而不导通,外加直流源给电感充电。

开关导通阶段加在电感两端电压Von的值为12V。

开关关断,电感电流通过二极管流过续流回路,毫无疑问感应电压会迫使二极管导通。这要求二极管正向偏置,即其阳极电压要比阴极电压高0.5V,而此时二极管阳极接地,因此其阴极电压需降-0.5V以下。

开关关断时电感两端电压的值也为0.5V.

感应电压在开关关断期间反向。

开关导通期间电感和开关电流上升率为Vo/L,开关关断期间电感和二极管电流下降斜率为Voff/L。

若等待足够长时间,电感电流会降为零(电感复位)。但若未等足够长时间就很快再次导通开关,则电流还会上升(爬高),如图1-10所示。

开关和二极管波形都为波浪型,二者交替流过电感电流,开关型功率变换器实际情况就如此。

最终，要达到稳定状态并输出有用能量，才有实际的意义。

因此，在电路中再引入电容，电容与二极管串联，如图1-11，则二极管（续流）电流会给电容充电，电容电压最终会达到稳定值Vo。

同时会增加开关关断时间电感电压Voff，从而增加电感电流下降速率。从而实现伏秒数平衡。

终于，通过输出电筒释放储存的能量，获得有用输出。

电源芯片由此而来，发展到了今天，电源芯片已经有各种各样的应用，几乎每一个电子产品都需要用它。