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詳解3種經(jīng)典拓?fù)?/em>（附電路圖、計算公式）

圖15：雙開關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器原理圖 降壓-升壓拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)很實用，因為輸入電壓可以比輸出電壓更小、更大或相同，而需要輸出功率大于50W。 對于小于50W的輸出功率，單端初級電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）是一種更具成本效益的選擇，因為它使用較少的組件。 當(dāng)輸入電壓大于輸出電壓時，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以降壓模式工作；輸入電壓小于輸出電壓時，在升壓模式下工作。 當(dāng)轉(zhuǎn)換器在輸入電壓處于輸出電壓范圍內(nèi)的傳輸區(qū)域中工作時，處理這些情況有兩個概念：或是降壓和升壓級同時有效，或是開關(guān)循環(huán)在降壓和升壓級之間交替，每個通常以正常開關(guān)頻率的一半運行。 第二個概念可以在輸出端引起次諧波噪聲，而與常規(guī)降壓或升壓工作相比，輸出電壓精度可能不那么精確，但與第一個概念相比，轉(zhuǎn)換器將更加有效。 降壓-升壓拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)在輸入和輸出端都有脈沖電流，因為任一方向都沒有LC濾波器。 對于降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，可以分別使用降壓和升壓功率級計算。 具有兩個開關(guān)的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器適用于50W至100W之間的功率范圍（如LM5118），同步整流功率可達(dá)400W（與LM5175相同）。建議使用與未組合降壓和升壓功率級相同的電流限制的同步整流器。 您需要為升壓級設(shè)計降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，因為RHPZ會限制穩(wěn)壓器帶寬。

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干貨 | 詳解3種經(jīng)典拓?fù)?/em>（附電路圖、計算公式）

圖15：雙開關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器原理圖 降壓-升壓拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)很實用，因為輸入電壓可以比輸出電壓更小、更大或相同，而需要輸出功率大于50W。 對于小于50W的輸出功率，單端初級電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）是一種更具成本效益的選擇，因為它使用較少的組件。 當(dāng)輸入電壓大于輸出電壓時，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以降壓模式工作；輸入電壓小于輸出電壓時，在升壓模式下工作。 當(dāng)轉(zhuǎn)換器在輸入電壓處于輸出電壓范圍內(nèi)的傳輸區(qū)域中工作時，處理這些情況有兩個概念：或是降壓和升壓級同時有效，或是開關(guān)循環(huán)在降壓和升壓級之間交替，每個通常以正常開關(guān)頻率的一半運行。 第二個概念可以在輸出端引起次諧波噪聲，而與常規(guī)降壓或升壓工作相比，輸出電壓精度可能不那么精確，但與第一個概念相比，轉(zhuǎn)換器將更加有效。 降壓-升壓拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)在輸入和輸出端都有脈沖電流，因為任一方向都沒有LC濾波器。 對于降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，可以分別使用降壓和升壓功率級計算。 具有兩個開關(guān)的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器適用于50W至100W之間的功率范圍（如LM5118），同步整流功率可達(dá)400W（與LM5175相同）。建議使用與未組合降壓和升壓功率級相同的電流限制的同步整流器。 您需要為升壓級設(shè)計降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，因為RHPZ會限制穩(wěn)壓器帶寬。

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【經(jīng)驗分享】開關(guān)電源，設(shè)計電路時該如何選型元器件？

Buck電路分析 Buck變換器是一種降壓式非隔離開關(guān)電源，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源通過電感給輸出供電，同時電感存儲能量；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感通過續(xù)流二極管給輸出供電；如此反復(fù)即可維持輸出產(chǎn)生一個恒定的電壓。其Buck電路拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)以及電路分析計算見圖1所示。 圖1 Buck電路分析 Boost電路分析 Boost變換器是一種降壓式非隔離開關(guān)電源，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源通過電感給電感充電，電感存儲能量；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，輸入電源和電感能量通過續(xù)流二極管給輸出供電；如此反復(fù)即可維持輸出產(chǎn)生一個恒定的電壓。其Boost電路拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)以及電路分析計算見圖2所示。 圖2 Boost電路分析 Buck-Boost電路分析 Buck-Boost變換器是一種升降壓式非隔離開關(guān)電源，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源通過電感給電感充電，電感存儲能量；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感能量通過續(xù)流二極管給輸出供電；如此反復(fù)即可維持輸出產(chǎn)生一個恒定的負(fù)電壓。其Buck-Boost電路拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)以及電路分析計算見圖3所示。

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支持同步整流和異步整流電路拓?fù)?/em>，選擇合適架構(gòu)的LED驅(qū)動控制器-SS8102

由工采電子代理的SS8102是一款專用于燈光照明及投影儀上的LED調(diào)光驅(qū)動芯片，采用同步降壓整流拓?fù)?/em>結(jié)構(gòu)，具有出色的調(diào)光性能，可實現(xiàn)0.01%的PWM調(diào)光精度，有效解決低灰度調(diào)光閃爍和低亮度調(diào)光深度不足的問題。針對低灰度調(diào)光特性進(jìn)行系統(tǒng)運算優(yōu)化，實現(xiàn)低灰調(diào)光無抖動及閃爍問題，使LED有更好的線性度調(diào)光特性。PWM及線性調(diào)光雙重控制并存，可執(zhí)行獨立調(diào)光電流控制。 SS8102是一款高效率、恒定電流、降壓型同步半橋DC驅(qū)動芯片，較大輸出電流能力達(dá)25A，PWM調(diào)光分辨率超過100K：1；支持8V-65V的輸入電壓范圍，恒流誤差控制在4%以內(nèi)；通過DIM管腳輸入PWM信號，可靈活實現(xiàn)對LED的調(diào)光控制。 SS8102采用遲滯式恒定關(guān)斷時間的工作模式，無需外部補(bǔ)償設(shè)計。較大簡化外部器件，其輸出電流能力既可以通過不同阻值的外接電阻（Rcs）調(diào)整，也可以通過調(diào)節(jié)模擬調(diào)光控制引腳IADJ上的電壓來實現(xiàn)。電流能力可達(dá)25A。通過DIM管腳輸入PWM信號來靈活實現(xiàn)對LED的調(diào)光控制。 SS8102有同步模式和異步模式兩種工作模式可供選擇，客戶可以根據(jù)自己的需求來靈活設(shè)計。SS8102具有良好的線性度和穩(wěn)定的恒流特性，可以精確調(diào)光并在惡劣供電條件下穩(wěn)定工作。 SS8102還具備一系列保護(hù)功能，包括欠壓鎖定保護(hù)、過熱保護(hù)、LED開路與短路保護(hù)、輸出欠壓保護(hù)等，確保系統(tǒng)在各種惡劣條件下穩(wěn)定工作，保證系統(tǒng)在大電流運行時的穩(wěn)定性。 負(fù)載開路保護(hù)：當(dāng)LED開路時，SS8102的輸出電壓被鉗制在VIN電壓，可以很好的保護(hù)芯片不被損壞。 采樣回路開路保護(hù)及短路保護(hù)： 開路保護(hù)：當(dāng)VINA電壓高過UVLO閾值后，芯片被使能之前，RCS電阻開路保護(hù)檢測電路開啟并檢測RCS電阻是否開路，如果電阻開路，芯片將被關(guān)機(jī)。

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Nature | 一往無前的光

Haldane教授（2016年獲諾貝爾物理學(xué)獎）等人提出可以構(gòu)造一種非互易拓?fù)?/em>光子晶體實現(xiàn)光的單向傳輸。這種非互易拓?fù)?/em>光子晶體與凝聚態(tài)物理中的量子反常霍爾效應(yīng)均屬于陳絕緣體，在他們的邊界上都擁有單向傳輸?shù)氖中赃吘墤B(tài)(chiral edge state)。 之后，美國麻省理工學(xué)院的Marin Solja?i?教授課題組加工制作出了這種二維光學(xué)陳絕緣體，并通過實驗直接驗證了一維單向手性邊緣態(tài)的存在。 此后，便誕生了拓?fù)?/em>光學(xué)這一以研究光學(xué)體系中的拓?fù)?/em>態(tài)為主要內(nèi)容的前沿研究領(lǐng)域，同時也催生了拓?fù)?/em>聲學(xué)、拓?fù)?/em>力學(xué)、拓?fù)潆娐?/em>等諸多研究方向。手性邊界態(tài)能夠繞過任何缺陷、雜質(zhì)、無序、尖銳彎角等障礙物，實現(xiàn)完全無反射的單向傳輸。 然而，盡管過去十余年間拓?fù)?/em>光學(xué)發(fā)展迅猛，手性邊界態(tài)依然只存在于二維陳絕緣體的一維邊界上。相對應(yīng)的，如何實現(xiàn)二維手性表面態(tài)(chiral surface state)對于拓?fù)?/em>光學(xué)的應(yīng)用意義重大，例如可以實現(xiàn)更大容量的單向信號傳輸以及更高的器件集成度。之前的理論工作已經(jīng)預(yù)言，三維的陳絕緣體可以用來實現(xiàn)二維手性表面態(tài)。然而，三維陳絕緣體在任何體系中都尚未被發(fā)現(xiàn)。 鑒于此，9月28日，來自中國和新加坡的多家單位聯(lián)合在Nature上以“Topological Chern vectors in three-dimensional photonic crystals”為題宣布首個三維光學(xué)陳絕緣體的誕生，并實驗觀測到它的一系列新穎特征。 南洋理工大學(xué)博士生劉癸庚和南方科技大學(xué)高振副教授為共同第一作者，南洋理工大學(xué)張柏樂教授，Chong Yidong教授，浙江大學(xué)楊怡豪研究員和電子科技大學(xué)周佩珩教授為共同通訊作者。此外，電子科技大學(xué)鄧龍江院士、新加坡科技設(shè)計大學(xué)楊聲遠(yuǎn)教授、浙江大學(xué)林曉研究員等也對這項工作做出了重要貢獻(xiàn)。

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拓?fù)潆娐返母喟咐?gt;