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学习课程
授课教师
课后答题

李竹筠

德州仪器降压变换器系统应用经理德州仪器技术委员会委员

降压变换器系统应用经理，德州仪器技术委员会委员，毕业于南京航空航天大学电力电子与电力传动专业。主要从事降压变换器的产品定义和推广，以及相关产品的技术支持。

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课程介绍

降压直流开关变换器基础

总章节：8
课程时长：01:40:00

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李竹筠

德州仪器降压变换器系统应用经理德州仪器技术委员会委员

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00:00

降压直流开关变换器产品分类介绍

1. 降压电源模块是集成度最高的产品之一，它集成了控制端、毛细管、输出的电感和电容。 2. 该模块的功率由模块本身的功率管及其集成的电感和电容决定，虽然成本较高，但配置简单。 3. 随着半导体工艺的进步，降压变换器的芯片体积变小，开关频率提高，系统大小接近LDO应用。 4. 在大电流场合，DCDC变换器相较于LDO具有更好的效率。 5. 对比M7805简单示意图，24伏输入、5伏一安配置下，LDO的整体损耗约为19瓦，损耗较大。

02:11

降压变换器与LDO的效率及应用比较

1. 在大电流应用场合，DCDC变换器的效率和热性能优于LDO（线性降压线路）。 2. 应用DCDC变换器后，例如在24伏输入、5伏一安的应用中，效率可达90%，损耗从19瓦减少到0.5瓦。 3. 开关降压变换器相较于LDO，能显著提高效率和改善热性能。 4. 使用新型加压线路可能带来的缺点包括输出纹波较小和更好的EMI（电磁干扰）性能。

03:57

降压变换器与LDO的效率及应用比较

1. 线性降压线路的成本相对较低，因为它不需要像电感这样的被动元器件。 2. 在考虑额外散热器成本后，大功率场合下线性降压和开关降压变换器的成本可能相近。 3. 线性降压线路因效率和热性能限制，更适合低输出功率的应用。 4. 开关降压变换器随着工艺进步，体积减小，开关频率提高，更适用于中小功率应用。 5. 早期的降压变换器，如1989年的M2576，开关频率仅工作在52K赫兹，展示技术进步对变换器性能的影响。

04:28

降压变换器技术演进与应用

1. 早期的降压型变换器如TO220、TO263采用异步控制，需要额外二极管，随着技术进步，发展到IHT SOP及SSO 8等小封装形式，且由异步转化为同步变换器，提升了开关频率，减小了体积和布板面积。 2. TI推出的LM33630同步降压式变换器，具有36伏最高耐压，体积及布板面积大幅减小，体现了技术演进带来的设计优化。 3. 在中大功率应用上，降压控制器如5145能提供更高效率和更好的热性能，即使在48伏输入、5伏输出20安培负载条件下，效率仍达90%以上，展示了降压控制器在高效能和热管理上的优势。 4. 模块电源的发展由大封装减小至小封装，开关频率提升，功率密度增加，优化了EMI和热表现，体现了向更高功率密度和更好系统优化的发展趋势。 5. 模块电源的优点包括集成的电感和输出电容减少了系统器件数量，简化了设计；高功率密度和系统优化保证了优异的效率，突出了模块化设计的优势。

07:10

模块电源的发展及优势介绍

1. TPSM584209在25度常温条件下无风时，温度约30度，表现出更好的热性能。 2. 由于外围线路更简洁、效率更高，TPSM584209所需的PCB板面积更小。 3. 它的高集成度允许对内部EMI进行更好的优化，由于内部回路缩小。 4. 与TPSM84209相比，展现出良好的EMI性能，证明了其在EMI优化方面的优势。 5. 模块电源提供了更加简单易用的方案和更好的综合性能，包括降压式开关变换器产品介绍，以及与变换器和LDO的比较。