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  • 电源电路详解-降压电路(DC DC)
    • 发布时间:2022-03-23 16:41:17
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    电源电路详解-降压电路(DC DC)
    降压电路DC to DC
    拓扑结构
    降压电路
    1、降压拓扑如上图,要想掌握降压电路,必须深刻理解拓扑结构,几乎所有降压DC to DC 都是基于此拓扑结构。
    2、环路一,开关导通时的电流路径;环路二,开关闭合时的电流路径。闭合环路,变化的电流产生磁场,为了降低EMC,设计PCB 时,环路设计应该尽量小,同时,不要干扰了模拟电路,比如反馈回路、增益补偿、使能部分等。
    3、为了降低功耗,功率电感应该选取低DCR 的,饱和电流为平均电流的4/3(经验值);续流二极管D 选取肖特基二极管,或选择同步降压IC(集成了续流二极管)。
    4、为了降低输出纹波,电感值、电容值需要选择合适的值,一般datasheet 有推荐, 电感值越大,相对纹波越小,同时,由于电感阻碍电流变化,导致响应负载的速度变慢;
    电容一般选用铝电解电容与陶瓷电容(低ESR)的组合,高度有限制或对成本不敏感时,可以选择钽电容,钽电容温度特性好,低ESR,寿命长,但成本高,耐压差(耐压最好选择大于2 倍的输出电压);
    5、为了降低EMC,环路设计尽量小,输入部分可以增加π型滤波器,磁珠,电感部分可以增加RC 高频吸收器;
    6、根据需要,输入部分需要增加TVS 抗浪涌,防反接保护电路,如果输入电容很大,避免上电时充电电流过大,可以考虑增加PTC 电阻。
    选型依据:输入与输出电压,平均电流,最大电流,封装,成本等。
    实例分析
    1、原理图设计
    降压电路
    说明:MP2451 降压电路,最大输出600mA
    降压电路
    说明:MP1584 降压电路,最大输出3A
    部分设计说明:
    1、输入部分增加TVS,防浪涌;
    2、输入部分增加了防反接肖特基二极管,防止电源反接烧IC,如果输入电流大的话,可以使用PMOS 管做防反接设计;
    PCB 设计
    降压电路
    降压电路
    部分设计说明:
    1、开关环路尽量小,稳定环路,降低EMC;
    2、模拟器件尽量靠近IC,同时避免开关环路的干扰;
    3、FB 取样点在输出滤波电容上,提供环路稳定性;
    调试
    1、确保焊接无误,上电之前,可以用万用表测量输入与输出部分对地的阻抗,防止短路,或取样电阻焊接错误;
    2、上电前,直流电源限流保护;
    3、万用表测试输出电压是否正常,如果不正常,检测器件焊接;
    4、示波器测开关波形,与datasheet 参照,确保开关波形正常;
    5、输出短路,输入反接等保护测试;
    6、老化测试。
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