電路設(shè)計(jì)中電壓跌落問題解決方法-KIA MOS管

電路-電壓跌落問題

在電路設(shè)計(jì)中，我們設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的PMIC模塊時(shí)，首先要考慮的就是負(fù)載功率多大、電流的最大值、電壓紋波要求等，然后根據(jù)這些要求去選型，但是在有些電路中會(huì)有前提條件，

比如說某些電子產(chǎn)品要求用USB2.0供電，但是瞬時(shí)功率肯定大于了USB2.0口的最大供電功率，下圖是USB接口的供電能力。

從上圖就可以看出USB 2.0接口最大輸出的電功率為2.5W，USB 3.0接口輸出的最大功率為4.5W。

舉個(gè)栗子：

比如在一個(gè)電子系統(tǒng)中，我們要求模組用USB2.0供電，系統(tǒng)電路中有大電流負(fù)載瞬時(shí)功率為5V x 5A，這種情況下，如果電路還是按常規(guī)的電源原則設(shè)計(jì)，做出的產(chǎn)品一定會(huì)有問題，輕則負(fù)載不工作，重則系統(tǒng)不斷重啟或者也不工作。

遇到上面這種情況應(yīng)該如何解決？

2.原因分析

上面舉的栗子就是典型的供電功率不夠，工作瞬間造成電路中關(guān)鍵的電壓跌落，超出了某些芯片的允許的范圍，在示波器上的表現(xiàn)如下：

圖中的波形是USB接口接入板卡后，測試的5V波形，其中凹陷的地方就是電壓產(chǎn)生的跌落。

3.解決方法

要解決電壓跌落的問題，首先要確定是哪一部分的電路，一般情況下都是大電流的電路，可以在具體電路中進(jìn)一步確定。

確定的具體的電路模塊后，就可以分析用哪種方法去補(bǔ)償這些跌落，可以選擇在負(fù)載供電的位置并聯(lián)低ESR的鉭電容或者電解電容（如果對PCB尺寸要求高，用鉭電容比較合適），那么電容的容值如何確定？

滿足負(fù)載續(xù)航時(shí)間的電容容量求取方法:

電路正常工作時(shí)的輸入功率為P，儲(chǔ)能電容的容量為C，兩端的電壓為U1,則電容儲(chǔ)存的能量為W1=C(U12)/2,其中U12 表示U1的平方。

當(dāng)輸入電源掉電后，經(jīng)過時(shí)間t,電容兩端的電壓為U2,此時(shí)電容剩余電量：

W2=C(U2**2)/2

這一過程中儲(chǔ)能電容釋放的能量為

W=W1-W2=C(U12-U22)/2

他等于電路維持正常工作所需的能量

W=Pt，（即輸入功率乘以時(shí)間）

所以有

C（U12-U22）/2=Pt

由此就可以得到電路維持時(shí)間t所需的最小電容容量為

C=2Pt/(U12-U22)

在實(shí)際應(yīng)用中，U2是電路能夠正常工作的最低輸入電壓。

下面舉例說明：

若電路正常工作時(shí)的輸入電壓為12V(U1),輸入功率為5W（P）,能夠正常工作的最低輸入電壓為11V（U2）,要求輸入電源掉電5ms(t)時(shí)電路仍然能夠正常工作，則所需儲(chǔ)能電容的最小電容量為

C=2Pt/（U12-U22）

=255/(122-112)

=2.174mF =2174uF

上述求取電容量的方法適用于直流電路，對于交流電路還要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。

聯(lián)系方式：鄒先生

聯(lián)系電話：0755-83888366-8022

手機(jī)：18123972950

QQ：2880195519

聯(lián)系地址：深圳市福田區(qū)車公廟天安數(shù)碼城天吉大廈CD座5C1

請搜微信公眾號:“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號

請“關(guān)注”官方微信公眾號:提供  MOS管  技術(shù)幫助

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站部分文章或圖片來源其它出處，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。