本应用笔记是工业自动化电源设计中高压同步稳压器系列文章的两部分的第2部分。第1部分讨论工业控制架构以及电源需求和困境。在本系列的第 2 部分中，我们将讨论新电源如何采用同步开关技术，同时能承受高达 60V 的电压尖峰和高达 3.5A 的电源，这在以前是不切实际的。这些功能通过提高效率，以此来降低发热和功耗，减少元件尺寸，并限制分立式外部元件的数量，从而简化工业自动化系统电源设计。

  同步稳压器似乎是应对工业自动化系统电源设计挑战的完美解决方案。这一些器件效率高，功耗有限，系统温度更低。它们需要的空间很小，降低了 BOM 成本。

  有许多同步稳压器的额定工作电压高达28V，少数额定工作电压高达40V。然而，这一些器件中的大多数对过压很敏感，因为它们的工作电压和绝对最大额定电压之间基本上没有余量。市电供电系统特有的电压尖峰可能会迅速破坏这些组件。

  一种解决方案是使用保护钳保护同步稳压器，将电压尖峰限制在低于元件绝对最大额定电压的水平。然而，这些箝位会增加成本、占用空间并延长设计进度，从而抵消了最初使用同步稳压器的许多好处。这给工业自动化系统工程师带来了一个两难境地：他/她是否受益于同步稳压器的更高效率，并接受电压钳位的额外麻烦？或者，他/她是否选择了一种异步稳压器，既能处理可能的系统过压，又能消耗更多功率并变得更热？

  半导体供应商在研发方面投入了大量资金来解决这一困境，一些能处理高达60V甚至75V输入电压的设备现在正在进入市场。然而，这一些器件的输出电流仅限于几百毫安，远远低于工业自动化系统中使用的大部分设备的要求，特别是PLC。

  但现在，新一代高电压、高输出电流同步稳压器已经上市。这些新型高性能芯片的一个例子是Maxim的MAX1750x系列。这一些器件集成了两个MOSFET，无需外部肖特基二极管及其相关的外部元件。

  这种新的同步稳压器模块系列可处理高达 60V 的电压，并提供包括 500mA、1A、2.5A 和 3.5A 在内的电流输出。该公司还可以为使用4-20mA环路的工业自动化系统传感器提供输出低至几十毫安的相关产品。

  例如，MAX17503设计提供高达90%的效率，运行温度比竞争的高压异步稳压器低50%。该器件工作在 4.5V 至 60V 输入电压范围，可提供高达 2.5A 的输出电流。图1所示为MAX17503（及其姊妹产品MAX17501）在工业自动化系统中的典型应用位置。

  此外，MAX17503可节省高达50%的电路板空间，并减少高达75%的元件数量。200kHz至2.2MHz的高频开关允许外部电感缩小以节省更多空间。

  此外，MAX1750x稳压器具有PFM功能。PFM 的工作原理是禁用反向电感电流并在轻负载时跳过脉冲。PFM 的优点是轻负载时效率更高，因为从电源汲取的静态电流 （IQ） 较低。

  MAX1750x稳压器表现出的高集成度，不仅减少了外部元件数量，降低了成本，而且减轻了设计挑战。工程师无需计算外部电容和补偿电阻的值和源出，因为工作已完成。图2显示了该芯片的应用电路。

  在本系列的第 1 部分中，我们探讨了工业控制架构以及对高压同步稳压器的要求。在第 2 部分中，我们重点介绍了新的同步稳压器系列以及影响功率预算问题的技术。通过解决工业自动化系统电源困境，新一代同步稳压器使工程师能够专注于优化其工业自动化系统的运行，而不是努力提供强大的电源。

  关键字：编辑：什么鱼 引用地址：工业自动化电源困境：同步稳压器改进电源系统

  引言 集散控制直流电源系统是对多个直流电源既可分散控制、调节、监视管理，又可利用现代网络技术集中监视和操作，达到掌握全局控制的目的。系统要求具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。通常直流电源的集中监控技术不利于监控系统的智能化改进。 本文介绍的集散控制直流电源系统，直流电源由高频开关电源和铅酸免维护蓄电池组组成，高频开关电源采用全控型半导体器件IGBT及高频变压器等组成，具有效率高、体积小、重量轻及快速的动态响应，有效地提高电源的可靠性和可维护性。集中监控则采用自动化控制领域发展最快的CAN（Controller Area Network）总线技术，它是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，具有高性能、高可靠性

  设计 /

  现在全国都在发展新能源，储能、负载相同，发电方法不一样和资源上的互补性，使风电和光电系统集成为风光互补系统电源成为必然。另外一个特点是地域性，不同地域具有不一样的太阳能和风能资源。太阳能也是这样，有明显的地域性，这是它一个特点。 另外一个特点是不确定性。资源不确定性，即每天的发电量受天气影响很大，会导致系统发电与用电不平衡，使蓄电池组一直处在浅充，这也是引起该系统失效的根本原因。蓄电池在该系统中承担的电的储存和供给的作用，它一定要能适应8这种浅充，基于这样的分析我们提出设计原理，开展以蓄电池管理为核心的研究，把发电组建、控制组建、出能组建和负载设计为一个整体，实现能量的最大化利用，这就是我们提出的边远系统的设计原理。根据地域条件的

  DC/DC开关控制器的MOSFET选择是一个复杂的过程。仅仅考虑MOSFET的额定电压和电流并不足以选择到合适的MOSFET。要想让MOSFET维持在规定范围以内，必须在低栅极电荷和低导通电阻之间取得平衡。在多负载电源系统中，这样的一种情况会变得更复杂。 DC/DC开关电源因其高效率而大范围的应用于现代许多电子系统中。例如，同时拥有一个高侧FET和低侧FET的降压同步开关稳压器，如图1所示。这两个FET会根据控制器设置的占空比进行开关操作，旨在达到理想的输出电压。降压稳压器的占空比方程式如下： 图1：降压同步开关稳压器原理图 FET可能会集成到与控制器一样的同一块芯片中，以此来实现一种最为简单的解决方案。但为了提供高电流

  开关控制器选择正真适合的MOSFET？ /

  麦瑞半导体新型6A/3A同步降压稳压器采用HyperLight Load® 技术，提供高达93%的峰值效率和最小电路板空间 美国加利福尼亚州圣何塞-2013年2月25日-高性能线性和电源解决方案、局域网以及时钟管理和通信解决方案领域的行业领导者麦瑞半导体公司（Micrel Inc.）（纳斯达克股票代码：MCRL）今天推出了采用HyperLight Load®技术的4MHz PWM 6A/3A同步降压稳压器系列新产品MIC23603/303。MIC23603/303采用的专利架构提供了最高水准的瞬态性能，在全脉宽调制（PWM）模式下输出纹波仅有5mV。MIC23603/303将低损耗的专利功率MOSFET与麦瑞半导体拥有专利的恒定导

  手持设备的设计人员面临的关键挑战是实现产品的高性能和低功耗。电池使用寿命对于手持设备是很重要的指标，电源管理产品必须适应一直在变化的设计需求，例如，更低的待机能耗、更高的效率、超薄厚度、超小PCB面积、更智能化的控制接口等。DC/DC开关稳压器是电源系统中的核心部件之一，稳压器一定要保持恒定的电压，且能对输入电压的变化以及负载电流的变化迅速作出响应。电容和电感是DC/DC中最基本的能量转换器件，基于电容的电荷泵和基于电感的DC/DC各有优势和缺点，都有用武之地。 电荷泵DC/DC器件尺寸小、厚度薄，加上此种结构EMI干扰小，因而在很多设计中深受工程师青睐。圣邦微电子的SGM3110就是标准的+5.0V输出、基

  引言 随着电子技术的快速的提升，电子设备同时也朝着功能集成化，体积小型化方向发展，这给我们大家带来诸多的便利，但是各种电子设备之间的电磁耦合也成了工程师们面对的主体问题。电子环境污染的危害性不亚于传统的环境污染。而电磁污染作为环境污染的一部分也被提上了议程。电子设备在正常工作时候，会承受各种电磁干扰，包括自身内部器件的相互干扰，以及周围其他电子设备的干扰，同时会对周围其他的电子设备产生电磁干扰。电子设备在不同应用环境中(家用、工控、电力)要求差异性非常大，这方面能参考通用标准IEC/EN61000-6系列或者对应产品的行业要求。 这种电磁干扰在传输途径方面主要是包括两个方面：一是沿着线束进行传输，这方面最重要的包含沿着电源端口进行传输以及

  的电磁兼容问题的探讨 /

  引言 led技术及其应用的发展超过几年前业界的预期，目前LED慢慢的开始步入普通照明领域。在中国大陆的LED公共照明方面，LED路灯和公路隧道灯的应用走在世界的前列。从全球的情况去看，LED普通照明驱动电路要采用工频市电电源供电（即离线式驱动电路）。就其拓扑结构而言，主要是隔离型反激式转换器开关电源方案。对于200W以上的LED路灯，则选择双电感单电容（LLC）半桥谐振拓扑。在100W以下的LED照明驱动电源中，单级PFC反激式电路拓扑是最佳解决方案。德州仪器（TI）公司推出的UCC28810普通照明电源控制器，不仅支持单级PFC反激式变换器和Triac调光，同时还支持两级PFC电源拓扑。 1 UCC2881

  摘要：氧化锌非线性电阻大范围的使用在电力系统过压保护和浪涌能量吸收。研究了一种对其来测试的电源。测试电源用容量电抗器来提供非线性电阻测试所需要的浪涌能量。试验根据结果得出，测试电源工作可靠，能完成对氧化锌非线性电阻的有效测试。 关键词：非线性电阻；测试电源；能容量 引言 氧化锌非线性电阻是一种压敏电阻器，用于电力系统保护已有30多年的历史了，它具有保护效果好，节能、价廉等一系列优点， 因此，在发电机转子过电压保护，剩磁吸收，及避雷器中有着无法替代的保护作用 。由于电力系统中感性元件的存在，电力设备中故障电流出现时将导致严重的过电压现象，因此，抑制过电压对设备和操作人员的安全都是很重要的 。随着我们国家电力事业的迅猛发展，电网容量不

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