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DC-DC降压电路实例解析再不学就out了(干货)_电压_电流

雨夜梧桐 2024-09-17 22:12:47 0

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DC-DC电路我们做产品设计的时候会常常用到,最近做设计的时候也用到了DC-DC的电路。
下面我来先容一个运用范围广,并且非常实用的DC转DC的电路。
用的方案是MPS的MP2307。

MP2307是一块集成的BUCK稳压电路,输入范围比较广,是4.75V~23V,输出可调范围0.925V~20V,最高效率达到95%,并且结合100毫欧的MOSFET能供应3A的电流,相称强大。
并且MP2307是8pin SOIC封装,外围器件也比较少。
常运用在分布式电源系统,网络系统,FBGA,DSP的系统,条记本电脑等产品的供电。

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封装

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(图片来自网络侵删)

电流的掌握模式支持快速瞬态相应和逐周期电流相应。
快速瞬态相应比较随意马虎理解,便是过流时瞬间割断,保护电路。
逐周期电流相应呢,是过流时,芯片内部每经由一个周期,电流取样与基准进行比较,电流值达到设定电压,关闭脉冲,等到下一个周期重新发出脉冲。
通过这种办法来限定电流不增加,起到保护浸染。
但是这种方法跟打嗝有差异。
逐周期是每个开关周期都限定PWM,解释每个开关周期都会有一个小占空比的PWM。
而打嗝是发一段PWM,停机一段,停机的时候是没有PWM的。

励磁涌流

MP2307有一个可调的软启动来防止开启或关闭模式下引起的励磁涌流。
这里谈一下为励磁涌流是怎么产生的。
由于变压器内部是电磁感应事理把低压转换成高压,或者高电压变成低电压,变压器合闸器件就产生了励磁电流。

内部构造事理图

那么MP2307内部是怎么事情的呢?我们通过一个图可以看到。
MP2307利用电流掌握的模式去调节输出电压。
输出电压的丈量是在FB脚通过一个电阻式电压驱动器并通过内部的跨导差动放大器放大后得到。
COMP脚的电压还要与内部的开关电流比较无掌握输出的电压。
转换器利用内部的N沟道MOSFE开关通过减少输入的电压去调节输出的电压。

由于MOSFET的高侧哀求的门电压要高于输入电压,以是须要一个推动电容连接SW和BS管脚来驱动高侧的门。
这个推动电容当SW为低时从内部的5V开始充电。
当FB脚的电压超过规定值0.925V的20%时,过压比较器会触发COMP脚和SS脚对GND放电,逼迫关闭高侧。

笔者根据参考设计也画了一个事理图和PCB:

MP2307范例运用

PCB布线须要考虑通过电流的大小,MP2307最大支持3A,大电流的地方适当加粗布线,其余把稳FB管脚须要末端反馈。

PCB

Altium的PCB 3D视图下还是很美的,有木有。

PCB 3D视图

电压输出值的打算比较大略Vout=0.925x(R1+R2)/r2。
R2可以设定高达100k,但是我们一样平常都用范例值10k,下面列出常用输出电压的R1,R2配置。

R1,R2配置

其余,分享一个增加电源转换效率的技巧。
通过在BS和输出之间增加一个自举二极管的办法可以提高效率。
但是有适用的条件,知足1.输出电压是5V或3.3V并且占空频年夜于65%,即输出电压/输入电压要大于65%,可以适用。

自举二极管运用

笔者把上面的事理图和PCB整理后也分享给大家,转发本文,并关注后私信“DCDC”获取事理图和PCB资料。

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