嵌入式開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，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被廣泛應用幾乎所有的電子設備。

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

出現(xiàn)電源設計問題的原因：①由于設計者硬件設計經(jīng)驗不足；②集成穩(wěn)壓芯片品種繁多、手冊說明不規(guī)范。

電源設計過程中，除了有電壓和電流基本要求之外，還需要對效率、噪聲、紋波、體積、抗干擾等性能指標有著一定的約束。此外，對于采用電池供電的便攜式嵌入式系統(tǒng)的電源來說，還要有電源管理的考慮。

在嵌入式系統(tǒng)，高效電源方案應滿足以下標準：

• 采用電池供電時，設備可長時間工作

• 延長電池壽命

• 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：

• 需要負電源時盡量采用電荷泵

• 特別要注意LDO和Buck型的特性

• 輸出電流大時應采用降壓式 DC-DC變換器

• 如果是降壓，考慮效率，需要計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

• 對于電池供電的系統(tǒng)，靜態(tài)電流和效率是需要重點關(guān)注的參數(shù)，因為這直接關(guān)系到電池的使用壽命

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

• 選用電源芯片時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，若要求較長的電池使用時間，需要優(yōu)先考慮效率，無論是升壓、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；若對價格限制得很嚴格，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：設計本、dzsc、hqew

審核編輯：鄢孟繁