電源設計經典100問（10）

46：10 年後的省電 IC 的方向將向哪些方面發展？

10 年的話有些長遠， 但是 3-5 年內， 我們看到兩個趨勢：1.效率的提升；2.空載 或無載時能耗能夠降低。 主要的目的是能夠省電， 另外一方面希望 power 部分可以做到 更加短小精薄。 從長遠來講， 這幾點應該也是比較不會改變的趨勢。

47：第三代晶片在 EMI 方面有什麼優勢呢？

第三代晶片除了將 PFC 和 flyback 結合在一起以外， 它的工作模式是 QR 的工作模 式， 這種工作模式， 除了可以提高工作效率， 在降低切換損失方面有一個很好的效果。 由於它能降低切換損失， 因此在切換時的電流伏波能夠大幅降低。

電流伏波也是造成 EMI 的主要原因之一。 因此， 在電流伏波大幅降低的情況下， EMI 的功能能夠得到很大的改 善。

48：請問專家濾波電容大小的選擇應如何計算？

一般來說, 選擇輸出濾波電容主要是為了獲得好的濾波效果， 輸出電壓的紋波與 晶片的工作方式(升壓或降壓)以及工作原理有關， 單相和多相的計算方法是不同的。 舉 例來說， 假如使用 LTC3406B 晶片， △Vout≈△IL(ESR＋1／8fCout), 其中， △Vout 是 輸出電壓的紋波， △IL 是電感的紋波電流， ESR 是輸出濾波電容的內阻， f 是 DC/DC 的 開關頻率， Cout 是輸出濾波電容的容值。 通過該公式， 可以方便地計算出需要的電容 參數。

49：你好我想問一下耦合電容的選取原則， 是不是要根據輸入電阻和輸出電阻， 具體 應怎麼樣？

請注意在開關電源的設計中，

輸入電容和輸出電容常常包括兩類電容， 分別起不 同的作用。 一類起減小輸入輸出紋波的作用， 一般容值較大， 容值的選取與紋波的要求 以及電源的開關頻率和設計有關。 另一類電容是高頻耦和電容， 一般容值較小， 要求盡 可能靠近晶片。 其容值的選取與要濾除的可能干擾信號的頻率和幅度有關。

50：我的設計是用四節鎳氫可充電電池來做手持設備的電源， 期望能作到“浮充”(外 界的 5V 電源通過機內的充電電路來給那四節鎳氫電池充電， 同時保證系統的供電)， 體 統所需的輸出電流為 500mA 左右。

我相信這位元朋友需要三組電路：(1)鎳氫電池充電電路；(2)電池， 市電源(5V)通 道選擇電路及；(3)升降壓電源電路以供應 5V 500mA 系統。

① 鎳氫電池充電電路，

視乎這位元朋友的充電要求可分為開關型或線性充電。 線性充電 成本較低， 但熱量損耗較大。 但要提醒這位朋友， 5V 市電源並不是太理想。 因為他要為 4 節電池充電， 電池充飽後電壓也接近 5V， 因此如要有效控制成本， 我會建議利用 6V 電源。

② 通道選擇電路比較簡單， MOSFET 是一個不錯的開關選擇。 只要利用 MOSFET 及二極體 及少許外加電路， 並不難實現。

③ 升降壓電源， 我會建議做一個 SEPIC 電路。 這可能會是最好成本效益的了。 SEPIC 電路可利用一個 2A 左右 Boost Converter， 如 LT1935 來實現。