Switching Power Supply Fundamentals for the System Designer Analog Technical Seminar, Asia October 2004 D - 1 ? 2004 National Semiconductor Corporation DC/DC Converter is Just a…. 5Vin 10.8K - 12V 1.24K + 1.24V Vref 开关电源是一个具有低输出阻抗的放大器。在大学控制系统课程所学的 所有理论，都适用于线性和开关稳压器。在上面的实例中，输出电压高 于电源电压，通常，这是做不到的。但是，放大器的输出级是一个 DC/DC升压稳压器，所以这是可能的。如果置输出到 4.5V，此电路称之 为低压降稳压器，若输出是 2.5V，可把它称之为 NPN线性稳压器，如 LM317。 本讲座将首先综术开关稳压器的基本工作原理，包括开关波形和元件 选择准则；然后论述开关稳压器的控制方法；最后综述开关电容器变换 器和线性稳压器。 Analog Technical Seminar, Asia October 2004 D - 2 ? 2004 National Semiconductor Corporation Basic PWM DC/DC Converter Compensation Switch Feedback EA C1 R Q Driver 1.25V Reference Voltage S Oscillator DC/DC变换器只是一个具有大动率输出级的放大器。它随着输出误差 增加，其占空比也增加。当误差放大器（ EA）输出与振荡器斜波电压 相匹配时，?触发器复位关闭锁存。在稳态时，???的输出的占空 比将通过?的输出自我调节，从而保持正确的输出电压。当 EA 输出太 小时，?触发器有可能复位保持高态，从而使输出导通锁存。 这种情况通常发生在轻负载时，因此需要在?输出端加补偿。 所有 PWM变换器工作在这种基本状态。 Oscillator ramp EA output SW output Analog Technical Seminar, Asia October 2004 D - 3 ? 2004 National Semiconductor Corporation Step-Down Buck Regulator Control Switch Inductor SWITCH NODE VOLTAGE Input Capacitor Output Capacitor Circulating PWM OUTPUT diode VIN VOUT TON T = 1/f VDIODE 降压稳压器 PWM比较器的输出到控制开关，使 SWITCH NODE （开关 节点）上的电压波形具有 VOUT平均值。电感器和输出电容器构成一个低 通滤波器，这样 DC电压以相当小的纹波呈现在输出端。 占空比 D定义为 TON/T。 VOUT=VAVE=VIN*D。此方程如同用于计算方波平 均值的公式，幅度为 “VIN”周期 T。