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電源電路詳解-降壓電路(DC DC)
  • 發(fā)布時(shí)間:2022-03-23 16:41:17
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電源電路詳解-降壓電路(DC DC)
降壓電路DC to DC
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
降壓電路
1、降壓拓?fù)淙缟蠄D,要想掌握降壓電路,必須深刻理解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),幾乎所有降壓DC to DC 都是基于此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2、環(huán)路一,開關(guān)導(dǎo)通時(shí)的電流路徑;環(huán)路二,開關(guān)閉合時(shí)的電流路徑。閉合環(huán)路,變化的電流產(chǎn)生磁場(chǎng),為了降低EMC,設(shè)計(jì)PCB 時(shí),環(huán)路設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量小,同時(shí),不要干擾了模擬電路,比如反饋回路、增益補(bǔ)償、使能部分等。
3、為了降低功耗,功率電感應(yīng)該選取低DCR 的,飽和電流為平均電流的4/3(經(jīng)驗(yàn)值);續(xù)流二極管D 選取肖特基二極管,或選擇同步降壓IC(集成了續(xù)流二極管)。
4、為了降低輸出紋波,電感值、電容值需要選擇合適的值,一般datasheet 有推薦, 電感值越大,相對(duì)紋波越小,同時(shí),由于電感阻礙電流變化,導(dǎo)致響應(yīng)負(fù)載的速度變慢;
電容一般選用鋁電解電容與陶瓷電容(低ESR)的組合,高度有限制或?qū)Τ杀静幻舾袝r(shí),可以選擇鉭電容,鉭電容溫度特性好,低ESR,壽命長,但成本高,耐壓差(耐壓最好選擇大于2 倍的輸出電壓);
5、為了降低EMC,環(huán)路設(shè)計(jì)盡量小,輸入部分可以增加π型濾波器,磁珠,電感部分可以增加RC 高頻吸收器;
6、根據(jù)需要,輸入部分需要增加TVS 抗浪涌,防反接保護(hù)電路,如果輸入電容很大,避免上電時(shí)充電電流過大,可以考慮增加PTC 電阻。
選型依據(jù):輸入與輸出電壓,平均電流,最大電流,封裝,成本等。
實(shí)例分析
1、原理圖設(shè)計(jì)
降壓電路
說明:MP2451 降壓電路,最大輸出600mA
降壓電路
說明:MP1584 降壓電路,最大輸出3A
部分設(shè)計(jì)說明:
1、輸入部分增加TVS,防浪涌;
2、輸入部分增加了防反接肖特基二極管,防止電源反接燒IC,如果輸入電流大的話,可以使用PMOS 管做防反接設(shè)計(jì);
PCB 設(shè)計(jì)
降壓電路
降壓電路
部分設(shè)計(jì)說明:
1、開關(guān)環(huán)路盡量小,穩(wěn)定環(huán)路,降低EMC;
2、模擬器件盡量靠近IC,同時(shí)避免開關(guān)環(huán)路的干擾;
3、FB 取樣點(diǎn)在輸出濾波電容上,提供環(huán)路穩(wěn)定性;
調(diào)試
1、確保焊接無誤,上電之前,可以用萬用表測(cè)量輸入與輸出部分對(duì)地的阻抗,防止短路,或取樣電阻焊接錯(cuò)誤;
2、上電前,直流電源限流保護(hù);
3、萬用表測(cè)試輸出電壓是否正常,如果不正常,檢測(cè)器件焊接;
4、示波器測(cè)開關(guān)波形,與datasheet 參照,確保開關(guān)波形正常;
5、輸出短路,輸入反接等保護(hù)測(cè)試;
6、老化測(cè)試。
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