DC DC 转换器简介

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1、DC / DC Converter 簡 介 內 容(一 ) DC DC 電 壓 轉 換 器 基 本 認 識(二 ) DC DC 電 壓 轉 換 器 架 構 原 理(三 ) DC DC 電 壓 轉 換 器 的 轉 換 效 率(四 ) 電 感 選 型 DC DC 轉 換 器 基 本 認 識 數 位 產 品 為 何 需 要 電 壓 轉 換數 位 IC工 作 電 壓 日 趨 變 低CMOS 結 構 示 意 圖 先 進 半 導 體 製 程 ! 由 於 線 距 變 小 時 所以 耐 壓 變 低 !工 作 電 壓 變 低 . 數 位 電 子會 使 用 不 同 的 半 導 體 製 程 有 不 同 電 壓需 求

2、新 的 應 用 會 有 不 同 的 製 程 需 求 ,也 導致 不 同 的 工 作 電 壓 需 求 數 位 電 子 產 品 電 源 供 應 器電 源 供 應 器 僅 有 一 種 或 數 種 電 壓 因 為 數 位 電 子 系 統 電 源 供 應 的 電 壓 種 類 遠 少 於 主 動 元 件 (IC)需 求 開 關 電 壓 轉 換 器 DC DC Converter V.S. 線 性 電 壓 轉 換 器 DC DC Converter 開 關 變 壓 器 DC DC Converter 開 關 式 電 壓 轉 換 器 (Switching Type DC DC Converter ) 絕 緣

3、式 ( Isolated) v.s.非 絕 緣 式 (Non Isolated) 1 、 隔 离 电 源 ： 电 源 的 输 入 回 路 和 输 出 回 路 之 间 没 有 直 接 的 电 气 连 接 ， 输 入 和 输 出 之 间 是 绝 缘 的 高 阻 态 ， 没 有 电 流 回 路 。2 、 非 隔 离 电 源 ： 输 入 和 输 出 之 间 有 直 接 的 电 流 回 路 ， 例 如 ， 输 入 和 输 出 之 间 是 共 地 的 。隔 离 与 非 隔 离 电 源 的 应 用 场 合 : 1 、 系 统 前 级 的 电 源 ， 为 提 高 抗 干 扰 性 能 ，保 证 可 靠 性 ，

4、一 般 用 隔 离 电 源 。2 、 电 路 板 内 的 IC或 部 分 电 路 供 电 ， 从 性 价比 和 体 积 出 发 ， 优 先 选 用 非 隔 离 的 方 案 。3 、 对 安 全 有 要 求 的 场 合 ， 如 需 接 市 电 的 AC-DC， 或 医 疗 用 的 电 源 ， 为 保 证 人 身 的 安 全 ，必 须 用 隔 离 电 源 ， 有 些 场 合 还 必 须 用 加 强 隔离 的 电 源 。4 、 对 于 远 程 工 业 通 信 的 供 电 ， 为 有 效 降 低地 电 势 差 和 导 线 耦 合 干 扰 的 影 响 ， 一 般 用 隔离 电 源 为 每 个 通 信 节

5、 点 单 独 供 电 。5 、 对 于 采 用 电 池 供 电 ， 对 续 航 力 要 求 严 苛的 场 合 ， 采 用 非 隔 离 供 电 。 同 步 v.s.非 同 步 (Non Isolated) 同 步 v.s.非 同 步 (Non Isolated) DC/DC轉 換 器 的 非 絕 緣 型 降 壓 開 關 穩 壓 器 有 前 項 所 説 明 的 非 同 步 整 流 （ 二 極 體 ）式 和 同 步 整 流 式 。 非 同 步 整 流 式 是 較 早 被 使 用 的 方 式 ， 就 開 關 穩 壓 器 而 言 電 路簡 單 但 效 率 卻 超 過 8 0 左 右 。 之 後 ， 筆

6、記 型 PC等 電 池 驅 動 且 需 要 較 大 功 率 的 應用 開 始 要 求 更 高 效 率 ， 於 是 可 獲 得 高 效 率 的 同 步 整 流 式 開 關 穩 壓 器 用 IC被 陸 續 開發 ， 控 制 或 電 路 極 為 複 雜 的 同 步 整 流 式 變 得 容 易 設 計 ， 逐 漸 成 為 主 流 。 同 步 整流 式 最 大 可 以 獲 得 近 9 5 %的 效 率 。 DC/DC Converter 切 換 模 式PWM PWM( Pulse Width Modulation) v.s. PFM ( Pulse Frequency Modulation) PWM控

7、制 （ 脈 衝 振 幅 調 變 ）PWM是 最 一 般 性 的 電 壓 控 制 方 法 。 在 一 定 周 期 下 ， 將 開 關 設 為 ON， 從 輸 入 取 出 符 合輸 出 所 需 功 率 之 部 分 。 因 此 ， ON和 OFF之 比 率 、 佔 空 比 （ duty cycle） 會 隨 必 要 之 輸出 功 率 而 變 化 。 由 於 頻 率 一 定 ， 故 有 可 預 測 即 將 產 生 之 開 關 雜 訊 、 濾 波 處 理 容 易 等優 點 。 缺 點 方 面 ， 由 於 頻 率 一 定 ， 重 負 載 時 和 輕 負 載 時 之 開 關 次 數 皆 相 同 ， 自 我

8、消耗 電 流 不 變 ， 故 輕 負 載 時 其 開 關 損 失 受 到 控 制 ， 效 率 降 低 。 頻 率 一 定 且 依 佔 空 比 調 整 輸 出 電 壓由 於 頻 率 一 定 ， 故 容 易 過 滤 雜 訊因 頻 率 一 定 ， 故 輕 負 載 時 開 關 損 失 導 致 之 效 率 劣 化 顯 著 PFM控 制 （ 脈 衝 頻 率 調 變 ）PFM有 固 定 ON時 間 型 和 固 定 OFF時 間 型 。 以 固 定 ON時 間 型 為 例 （ 參 照 下 圖 ） ， ON時 間 一 定 而 OFF時 間 變 化 。 換 言 之 ， 在 下 一 個 ON來 臨 前 的 時 間

9、會 變 化 。 當 負 載 變大 時 ， 將 會 增 加 時 間 内 的 ON次 數 來 迎 和 負 載 。 也 就 是 重 負 載 時 頻 率 會 變 高 ， 輕 負載 時 頻 率 會 變 低 。優 點 在 於 輕 負 載 時 由 於 不 太 需 要 追 加 功 率 ， 開 關 頻 率 變 低 ， 開 關 次 數 減 少 ， 開 關損 失 減 少 ， 故 輕 負 載 時 亦 可 維 持 高 效 率 。 缺 點 在 於 因 頻 率 會 變 化 ， 開 關 相 關 雜 訊不 穩 定 且 難 以 濾 波 。 總 之 ， 難 以 消 除 雜 訊 。 此 外 ， 當 頻 率 衝 破 2 0 kHz時

10、則 進 入 人 耳的 聽 覺 範 圍 ， 可 能 會 開 始 產 生 鳴 音 ， 音 響 機 器 的 話 則 有 可 能 會 影 響 S/N。 因 此 ， 可以 說 PWM比 較 容 易 操 作 。 將 ON（ 或 OFF） 時 間 設 為 一 定 ， 調 整 OFF（ 或 ON） 時 間輕 負 載 時 由 於 會 降 頻 率 運 作 ， 故 開 關 損 失 會 減 少 而 維 持 效 率由 於 頻 率 不 穩 定 ， 故 雜 訊 濾 波 困 難 而 有 進 入 聽 覺 範 圍 的 可 能 性該 利 用 哪 一 方 必 須 在 理 解 各 特 性 後 進 行 取 捨 ， 不 過 有 些 IC為

11、 了 能 夠 利 用 雙 方 的 優點 ， 於 穩 定 運 作 時 採 PWM運 作 ， 於 輕 負 載 時 開 關 成 PFM來 維 持 效 率 。 PWM( Pulse Width Modulation) v.s. PFM ( Pulse Frequency Modulation) 開 關 控 制 模 式 技 術 特 點 對 比控 制 模 式 脉 冲 頻 率 調 制 ( PFM ) 脉 冲 寬 度 調 制 ( PWM ) ( PWM + PFM )工 作 原 理 固 定 的 開 啟 脉 冲 寬 度 ,通過 調 整 開 啟 脉 冲 頻 率 ,使輸 出 恆 定 固 定 的 開 啟 脉 冲 頻

12、率 ,通過 調 整 開 關 占 空 比 ,維 持輸 出 恆 定 通 過 檢 測 電 感 電 流 ,在 PFM / PWM控 制模 式 間 自 動 切 換特 點 輕 負 載 效 率 高 , 間 歇 式工 作 瞬 時 電 流 波 動 大 ,紋波 大 ,對 電 感 要 求 高 重 負 載 下 效 率 較 高 ,電 感電 流 波 動 小 ,紋 波 小 ,對電 感 要 求 低 PWM / PFM 在 輕 /重 負 載 下 的 優 勢 互補 ,較 寬 範 圍 內 保 持高 效 率適 用 環 境 輕 負 載 重 負 載 較 寬 範 圍 何 謂 Single Phase與 Multi Phase DC DC

13、DC DC 轉 換 器 架 構 原 理 降 壓 (Set-Down)非 隔 離 切 換 式 直 流 電 源 轉 換 器 架 構昇 壓 (Set-Up)昇 壓 -降 壓 電 感 基 本 觀 念L LL L LL id div Ldt dtv dt L di d 伏 秒 (Faradays Law) 電 容 基 本 觀 念C CC C CQ C vdQ dvi Cdt dti dt C dv dQ Amp-Second安 秒 降 壓 型 轉 換 器 (Buck Converter) 降 壓 型 轉 換 器 -開 關 S導 通 og oL g o VV Vi tL V VL 假 設 輸 出 電 壓

14、(定 值 )上 升 斜 率 ooL o VVi tL VL 假 設 輸 出 電 壓 (定 值 )下 降 斜 率 降 壓 型 轉 換 器 -開 關 S不 導 通 電 壓 及 電 流 波 型輸 入 電 流 為 脈 動 直 流 伏 秒 特 性 0 0 0( ) ( )s ON sONT T TL L LTg o ON o s ONo ONg sv dt v dt v dtV V T V T TV T DV T 電 路 穩 定 時 ，電 感 電 流 為 定 值 。根 據 能 量 守 恒 面 積 A=B 升 壓 型 轉 換 器 (Boost Converter) 升 壓 型 轉 換 器 -開 關 S導

15、通( )L g gi V L tV L 上 升 斜 率 o gL o gV Vi tL V VL 下 降 斜 率 升 壓 型 轉 換 器 -開 關 S不 導 通 伏 秒 特 性 0 0 0( ) 011s ON sONT T TL L LTg ON g o OFFogv dt v dt v dtV T V V TVV D 電 路 穩 定 時 ，電 感 電 流 為 定 值 。根 據 能 量 守 恒 面 積 A=B 升 -降 壓 型 轉 換 器(Buck-Boost Converter) 升 -降 壓 型 轉 換 器 -開 關 S導 通L g gi V L tV L （ ）上 升 斜 率 ( )L

16、 o oi V L tVL 下 降 斜 率 -升 -降 壓 型 轉 換 器 -開 關 S不 導 通 伏 秒 特 性 0 0 0( )(1 ) 01s ON sONT T TL L LTg s o sogv dt v dt v dtV DT V D TV DV D 電 路 穩 定 時 ，電 感 電 流 為 定 值 。根 據 能 量 守 恒 面 積 A=B 功 率 電 感 在 切 換 式 電 源 轉 換 器 的 電 流 行 為Synchronous Buck Converter Buck Converter Design ExampleThe filter inductor value and i

17、ts peak current are determined based on the specified maximum inductor current ripple. 電 感 經 過 的 電 流 有直 流 項 (Io輸 出 -Buck, Ii輸 入 電 流 ) 與 交 流 項 (I)就 切 換 式 電 源 供 應 器 的 理 論 中 ! 當 感 值 越 低 ! 則 通 過 電 感 電 流 越 大 ! 則 溫 度 越 高 對 於 Q1 之 ON/OFF， 想 必 大 家 都 明 白 汲 極 電 流 ID、 電 感 電 流 IL、 以 及 輸 出 電 容 電 流ICO、 輸 入 電 容 電

18、流 ICIN如 何 流 動 。如 果 這 個 可 以 清 楚 想 像 的 話 ， 便 能 夠 理 解 哪 個 零 件 做 什 麼 樣 的 工 作 ， 並 且 明 白 該零 件 應 具 備 哪 種 特 性 。 上 述 Fig.1 和 Fig.2 的 總 整 理 ， 表 示 主 要 節 點 之電 壓 或 電 流 波 形切 換 式 電 源 轉 換 器 功 率 電 感 的 電 流 行 為 功 率 電 感 在 切 換 式 電 源 轉 換 器 的 作 用 -BoostBoost DC DC 架 構 電 感 電 流 與 電 壓 波 形工 作 原 理 a. Q1 ON :電 感 兩 邊 電 壓 為 B1 (V

19、in)-Q1 (on), 電 流 會 緩 慢 增 加 , 將 能 量 存 在 電 感 b Q1 OFF:電 感 兩 邊 電 壓 為 B1 (Vin)-D1 (on)-Vo, 電 流 與 能 量 由 電 感 釋 出 電 感 波 形 為 DC + 三 角 波 電 感 電 流 的 模 式 一 般 在 一 個 DC DC 的 線 路 上 輸 出 電 流 從 空 載 到 滿 載 電 流 模 式 會 從 非 連 續 模 式 邊 界 模 式 連 續 模 式 ， 但 這 也 要 看 R however, this will typically result in an inductor size that i

20、s physically too big for practical use. Consequently, “r” is usually set between 0 .2 and 0 .5 for buck convertersMaximum Current Flow through the CoilCurrent flowing through the coil is a combination of output current and ripple-current.Inductor Calculation of Buck Converter(進 階 )( Continued) Examp

21、le for Inductor selection:Inductor Calculation of Buck Converter(進 階 )( Continued)Determine the operating conditions of the buck converter:- VIN = 1 2 V Input Voltage- VOUT = 3 .3 V Output Voltage- IOUT = 2 A Output Current- r = 0 .3 Output Current Ripple Ratio- VSW = 0 .3 0 ON State Voltage Drop of

22、 Switching Element Q1- VD = 0 .2 6 * Forward Voltage Drop of Free Wheel Diode- fSW = 3 8 0 kHz Switching Frequency1 0 H is chosen as the closest standard inductance value. Power Choke Selection for Switch DC/DC ConverterIn Bulk Circuit (Vin Vout): In Boost Circuit (Vin 24A Frequency=1MHz, Vin=25V, V

23、out=50VDuty=(Vout-Vin)/Vout=(50-25)/50)=0.5Iout(max)=0.6A, I=0.4*Iout(max)*(4)=0.48A, Lmin=(25/(0.48A*1MHz)*0.5=27uH1.08AIsat 1.08A真 實 應 用 電 感 的 感 值 會 影 響 到 流 過 的 電 流 !進 而 影 響 到 Loss Example for Inductor selection :a buck regulator will be used to convert a 1 2 V input to a 5 V output with a load cu

24、rrent of 4 .5 A.The operating frequency was chosen to be 6 0 0 kHz toreduce the size of the filter components, while stillmaintaining good efficiency. The converter is designed tohave 2 0 % ripple current, so a relatively low ESR outputfilter capacitor will be used First calculate the needed inducta

25、nce value:V = L * dI/dt where:V = Vin - Vout (voltage across the inductor)dT = On time of drive = Vout/Vin/frequencyI = Chosen above to be 2 0 %Calculate the required inductance: L = V * dt / I = (1 2 -5 )*(1 2 /5 /6 0 0 k)/(0 .2 *4 .5 )L= 4 .8 HChoose 4 .7 H, the nearest standard valueRecalculate r

26、ipple current at 2 3 % using 4 .7 H Second determine peak to peak flux density, Bp-p:Bp-p = K * L * I where:K: K-factor from the adjacent tableL: Inductance HI: Peak to peak ripple current (Amps)Bp-p = 1 0 5 *4 .7 *0 .2 3 *4 .5 = 5 1 0 Gauss Inductor Calculation of Buck Converter( Continued) Next de

27、termine the total losses in the inductor:Total losses = DC loss + AC lossDC loss = I2 *DCR = 4 .5 2 * 0 .0 4 0 = 0 .8 1 W(DCR from FP3 datasheet)AC loss from table at Bp-p of 5 1 0 = 0 .1 5 WTotal Loss = DC loss + AC loss = 0 .9 6 W Finally determine the temperature rise.Total loss = 0 .9 6 W, using

28、 the table,Temperature rise is 8 0 CAssuming an ambient temperature of 7 0 C,The temperature of the inductor isT = 7 0 +7 5 = 1 5 0 C Inductor Calculation of Buck Converter( Continued) CCM (Continuous Conduction Mode) v.s. DCM ( Continuous Conduction Mode) CCM/DCM boundary condition (CCM轉 換 成 DCM )

29、: (1 ) I load r / 2 x Io (2 ) L ( 1 D ) R / 2 f = ( 1 D ) Vo / Io 一 般 在 一 個 DC DC 的 線 路 上 輸 出 電 流 從 空 載 到 滿 載 電 流 模 式 會 從 非 連 續 模 式 邊 界 模 式 連 續 模 式 ， 但 這 也 要 看 R&D 的 設 計 ， 因 為 “ Mode” 參 數 的 設 定 會 影 響 電 流 模 式 跟 電 感 的 感 值重 載 (連 續 模 式 )中 載 (邊 界 模 式 )輕 載 (非 連 續 模 式 )PWM IC 訊 號 轉 換 器 占 空 比 ( Duty Cycle )

30、 與 輸 入 ,輸 出 之 關 係 轉 換 器 種 類( DC DC Converter ) 占 空 比 ( D ) 與 輸 入 ,輸出 電 壓 關 係 維 持 CCM(連 續 傳 導 模 式 ) 的 最 小 電 感 值1 降 壓 轉 換 器( Buck DC DC Converter) D = V out / V in V out = D x V in ( 1 D ) R / 2 fs2 升 壓 轉 換 器( Boost DC DC Converter) D = 1 ( Vin / Vout ) V out = V in / (1 D) D ( 1 D2 ) R / 2 fs3 反 向 升

31、降 壓 轉 換 器 D = V out /( Vout Vin) V out = - V in x D / ( 1 -D ) Vout / 2 fs x Iout x V in / Vout - Vin4 SEPIC ( CuK , ZETA )升 降 壓 轉 換 器 D = V out /( Vout + Vin) V out = V in x D / ( 1 -D ) V in D / fs x Iout ( Vo/Vin +1 )5 (1 ) +(2 )升 降 壓 轉 換 器 (1 ) +(2 ) (1 ) +(2 )D :占 空 比 ( Duty Cycle ) fs : 切 換 頻

32、率V in : 輸 入 電 壓 V out : 輸 出 電 壓 Iout : 輸 出 電 流 R : 負 載 電 阻 ( V out / I out ) Inductor Selection for Buck Convertersyou will need to define or calculate the following parameters: Maximum input voltage Output voltage Switching frequency Maximum ripple current Duty cycleFor the example shown in figure

33、lets assume a switching frequency of 2 5 0 kHz, input voltage range of1 2 V1 0 % and a max ripple current of 2 2 0 mA. For an input voltage of 1 3 .2 V the duty cycle will be: D = Vo/Vi = 5 /1 3 .2 = 0 .3 7 9 Where Vo is the output voltage and Vi is the input voltage.Voltage across the inductance:V1

34、 = Vi - Vo = 8 .2 V when the switch is onV1 = - Vo = -5 V when the switch is offRequire inductance:L = V1 .dt/di = (8 .2 x 0 .3 7 9 /2 5 0 x 1 0 3 )/0 .2 2L = 5 6 .5 H Inductor Selection for Boost ConvertersTaking maximum input voltage as 5 .5 V, switchingfrequency as 1 0 0 kHz and maximum ripple cu

35、rrent as 0 .1 A.Duty cycle:D = 1 (Vi/Vo) = 1 (5 .5 /1 2 ) = 0 .5 4 2 Inductor Voltage:V1 = Vi = 5 .5 V when the switch is onV1 = Vo Vi = 6 .5 V when the switch is offinductance: L = V1 .dt/di = (5 .5 x 0 .5 4 2 /1 0 0 x 1 0 3 )/0 .1L = 2 9 8 H Inductor Selection for Buck-Boost Converters(including C

36、uk & SEPIC & ZETA)For this example we shall use a switching frequency of 2 0 0 kHz and a maximum ripple current of 2 0 0 mA.Duty cycle:D = Vo/(Vo + Vi) = 1 2 /(1 2 +1 8 ) = 0 .4Inductor voltages: V1 = Vi = 1 8 V when the switch is on V1 = Vo = 1 2 V when the switch is off inductance: L = V1 .dt/di =

37、 (1 8 x 0 .4 /2 0 0 x 1 0 3 )/0 .2L = 1 8 0 H SEPIC Converter CircuitCuK Converter Circuit ZETA Converter Circuit 1.當 t = D 時 VL = Vin - VO 此 時 電 感 儲 存 的 能 量 為 ： (Vin - VO ) * D 2.當 t = 1 - D 時 VL = Vo 此 時 電 感 洩 放 的 能 量 為 ： Vo * ( 1 D )3. 由 於 能 量 不 滅 定 律 ， 電 感 儲 存 的 能 量 等 於 電 感 卸 放 的 能 量 ， 所 以 ： (Vi

38、n - VO ) * D = Vo * ( 1 D ) 由 上 述 公 式 ：(Vin - VO ) * D = Vo * ( 1 D ) 做 運 算 後 ： 由 於 D 1 所 以 一 定 會 小 於 1 故 Vo Vin 電 感 選 型 - 降 壓 ( Buck ) 1.當 t = D 時 VL = Vin 此 時 電 感 儲 存 的 能 量 為 ： Vin * D 2.當 t = 1 - D 時 VL = Vo - Vin 此 時 電 感 洩 放 的 能 量 為 ： (Vo Vin) * ( 1 D ) 3. 由 於 能 量 不 滅 定 律 ， 電 感 儲 存 的 能 量 等 於 電 感

39、 卸 放 的 能 量 ， 所 以 ： Vin * D = (Vo Vin) * ( 1 D ) 由 上 述 公 式 ： Vin * D = (Vo Vin) * ( 1 D ) 做 運 算 後 ： 由 於 D Vin 電 感 選 型 - 昇 壓 ( Boost ) 電 感 選 型3. 計 算 結 果 參 數 說 明 ： 上 面 的 參 數 只 要 看 標 示 綠 色 欄 位 的 數 值 就 可 以 選 出 適 用 的 電 感 在 選 用 電 感 時 電 感 SPEC 所 標 示 的 數 值 需 要 大 於 所 計 算 出 來 的 數 值 Duty Max Duty Cycle 最 大 工 作

40、週 期Iutput Watter Max Output Watter 最 大 輸 入 功 率Iout,max Max Output Current 最 大 輸 出 電 流 (Irms)Iin,max Max Input Current 最 大 輸 入 電 流I Current 電 流 的 峰 對 峰 值Ipeak Peak Current = Iout,max + ( Is / 2 ) 電 流 峰 值 (Iset)Lmin Inductor maximun value 要 進 入 CCM時 的 最 小 電 感 值 電 感 選 型 ： A. 電 感 特 性 的 選 擇 ： 在 進 行 電 感 選

41、 型 時 需 要 下 表 的 參 數 如 上 面 ” 輸 入 參 數 說 明 ” 所 述 有 些 R&D 不 知 道 ” Efficiency” 及 “ Mode” 參 數 該 如 何 設 定 ， 這 樣 就 需 要 詢 問 R&D 預 計 使 用 的 感 值 這 樣 才 能 做 計 算 在 計 算 完 成 後 只 需 要 選 擇 的 電 感 是 ” SPEC 所 標 示 的 值 大 於 所 計 算 出 來 的 值 就 可 以 了 ”Vin,max Input Voltage Maximum 最 大 輸 入 電 壓Vo Output Voltage 額 定 輸 出 電 壓Output Watt

42、er Output Watter 最 大 輸 出 功 率Freq Minimum Switching Frequency PWM工 作 頻 率Efficiency Conversion Efficiency 轉 換 效 率Mode Current Mode 進 入 連 續 模 式 時 的 負 載 量電 感 選 型 Power choke特 性 影 響 DC/DC Converter的 轉 換 效 率 1.power choke 的 Rdc v.s. Efficiency : 在 較 大 電 流 輸 出 ( 100mA )的 情 況 下 ， 如 手 機 在 使 用 照 相 Flash、 通話 元

43、 件 的 Rdc愈 低 ， 其 電 壓 轉 換 效 率 越 高 ； Rdc 與 線 圈 (材 質 、 幾 何 形狀 (截 面 積 )、 線 圈 圈 數 (相 對 於 磁 性 材 料 的 e)和 SMD的 結 構 有 關 。 power choke的 Q值 v.s. Efficiency :Power choke特 性 影 響 DC/DC Converter的 轉 換 效 率 在 小 電 流 輸 出 ( 10mA )的 情 況 ， 如 待 機 的 情 況 下 ， 元 件 的 Q值 愈 高(core loss愈 低 )其 電 壓 的 轉 換 效 率 愈 高 Power choke特 性 影 響 D

44、C/DC Converter的 轉 換 效 率power choke的 Inductance v.s. Efficiency :在 較 中 等 電 流 輸 出 (10 100mA)的 情 況 下 ， 感 值 會 影 響 電 壓 轉 換 效 率 I = 1/(f x L) x Vout ( 1 Vout / Vin )感 值 的 選 用 會 影 響 其 ripple current的 大 小 ， 較 大 的 電 感 值 將 會 降 低 ripple current及 降 低 hysteresis core loss， 但 會 使 得 converter反 應 變 慢 ， 同時 會 影 響 Isat特 性 ， 同 時 需 要 增 加 線 圈 ， 會 使 得 Rdc提 高 ； 電 感 值 低 時 ， 雖 然converter的 response會 提 高 ， 但 loss會 較 高 。 Smart Phone中 需 要 使 用 到 微 型 Power Choke， 主 要 在 三 個 地 方 的 Converter:1.LCD顯 示 屏 背 光 部 位 : 昇 壓 點 燈 。2.手 機 中 接 受 AC Adapter轉 換 DC充 電 入 電 池 部 位 : 降 壓 轉 換 。3.驅 動 IC轉 換 電 壓 部 位 : 升 降 壓 轉 換 均 有 。