嵌入式開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備。

電源是嵌入式系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，電源設(shè)計(jì)的好壞直接決定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗。

出現(xiàn)電源設(shè)計(jì)問(wèn)題的原因：①由于設(shè)計(jì)者硬件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足；②集成穩(wěn)壓芯片品種繁多、手冊(cè)說(shuō)明不規(guī)范。

電源設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了有電壓和電流基本要求之外，還需要對(duì)效率、噪聲、紋波、體積、抗干擾等性能指標(biāo)有著一定的約束。此外，對(duì)于采用電池供電的便攜式嵌入式系統(tǒng)的電源來(lái)說(shuō)，還要有電源管理的考慮。

在嵌入式系統(tǒng)，高效電源方案應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：

• 采用電池供電時(shí)，設(shè)備可長(zhǎng)時(shí)間工作

• 延長(zhǎng)電池壽命

• 限制元器件和電池本身的溫升

• 提供集成軟件智能，以使效率最大化

選擇電源芯片需要遵循的原則：

• 需要負(fù)電源時(shí)盡量采用電荷泵

• 特別要注意LDO和Buck型的特性

• 輸出電流大時(shí)應(yīng)采用降壓式 DC-DC變換器

• 如果是降壓，考慮效率，需要計(jì)算輸入與輸出之間的壓差

• 明確輸入電壓或范圍和輸出電壓，根據(jù)輸入輸出的大小關(guān)系決定選擇降壓、升壓或升降壓芯片

• 對(duì)于電池供電的系統(tǒng)，靜態(tài)電流和效率是需要重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)，因?yàn)檫@直接關(guān)系到電池的使用壽命

• 為保證電池供電系統(tǒng)電源負(fù)荷變化較大應(yīng)用的效率，選擇 PFM/PWM自動(dòng)切換控制式的 DC-DC變換器

• 選用電源芯片時(shí)為保證電源的使用壽命，需要留有一定的裕量，較合適的工作電流為電源芯片輸出電流的70%～90%

• 在使用電池供電時(shí)，若要求較長(zhǎng)的電池使用時(shí)間，需要優(yōu)先考慮效率，無(wú)論是升壓、降壓、升/降壓都可以選用DC-DC轉(zhuǎn)換器

• 在線性穩(wěn)壓器和DC-DC穩(wěn)壓器都可以的情況下，若把轉(zhuǎn)換效率放在位，則可以選擇DC-DC穩(wěn)壓器；若對(duì)價(jià)格限制得很嚴(yán)格，并且要求較小的紋波和噪聲，則可以考慮選用線性穩(wěn)壓器

文章整合自：設(shè)計(jì)本、dzsc、hqew

審核編輯：鄢孟繁