1、The Future of Analog Technology ,电源培训,目录,1. DC/DC 工 作 原 理,2. 参 数 设 计,3. 布 板,4. USB 保 护,DC/DC 工作原理,LDO Block Diagram,这种稳压器在一些应用中被广泛的采用（例如：5V变3.3V）（图3）。准LDO因为它介于NPN稳压器和LDO之间因此得名。它的导通管是由单个PNP管来驱动单个NPN管。因此，它的跌落压降介于NPN稳压器和LDO之间： Vdrop Vbe Vsat,LDO Thermal Consideration,PD= (Vin-Vout) * IloadTJ = TA + PD
2、* JA其中，JA 是IC封装温度系数，在规格书上可查到。 所以选用LDO时，一定需要计算它本体上的功率损失。优点：IinIout，具有输出纹波小，电源抑制比高的特点。 缺点：效率偏低。,Buck架构,开关闭合时,开关断开时,非同步BUCK,Buck变换器,当上MOSFET打开时，能量从电源流入电感，输出到电容和负载 当上MOSFET关断时，肖特基Diode导通，储藏在电感里的能量流入电容和负载.,Buck波形,IsIDILVL,Buck公式计算,同步整流,开关稳压器中功率消耗最大的元件是二极管，消耗功率为二极管导通压降与电流的乘积，该功耗降低了总体效率。为最大限度地提高效率，可以用一个开关替
3、代二极管，即所谓的“同步整流结构”,功率损耗对比,以5V转1.2V/1A为例 假设：同步整流IC的MOSFET内阻为130mohm, 开关时间为5uS;非同步整流IC的上MOSFET内阻为130m ohm, 开关时间同为5uS,肖特基压降0.5V.,同步芯片,效率=84.2%,功率损耗对比,非同步芯片,效率=70.3%,从饼图中明显可以看到非同步芯片在肖特基二极管的损耗很大，效率也因此远低于同步整流芯片。通常在大压差的应用条件下，同步整流芯片从节能和发热的角度来看，要优于非同步整流芯片。,Condition: 12V1.8V2A,Test Data,Vin=12V Vout=1.8V,MP14
4、82,参 数 设 计,典型同步整流芯片电路,补偿电路,反馈电路,电感,软启动,输出电容,输入电容,反馈电阻选择,输出电压由反馈电阻R1，R2设定，公式如下,R2 的典型值为10K. R1由下式确定,电流计算,当电感的平均电流等于输出电流电感纹波电流输出电容纹波电流等于电感纹波电流电感峰值电流为Iout+IL/2,电感选择,感量选择感量根据纹波电流来计算, = 20% 30%,饱和电流电感峰值电流饱和电流通常为电感峰值电流的1.25-1.5倍。,磁心材料MP1482的开关频率为380kHz，因此可选用铁氧体磁心材料。,输出电容选择(1),输出纹波V为VcOUT, VESR, VESL的矢量和。,
5、输出电容选择(2),A. 如果用电解电容，有很大的容量(500kHz)，输出电压纹波主要由ESR引起。要降低纹波，主要是要减小ESR。,当ESR选定后，容量就可以确定：,B. 如果用陶瓷电容，ESR很低，输出电压纹波主要由COUT引起。,ESR和容量选择,输出电容选择(3),RMS电流Cout能承受的RMS电流为：,耐压选择对于电解电容和陶瓷电容，耐压应为1.5倍输出电压；对于钽电容，耐压应为2倍输出电压,输入电容选择,对于MP1482而言，建议使用X5R或X7R陶瓷电容作为输入电容。 容值选取输入电容在开关频率点的阻抗应该远小于电源阻抗，以减少开关对电源的干扰。对于MP1482，容值建议选1
6、0uF。,软启动,软启动：控制输出电压上升速度，可以减小输入冲击电流，调整时序。 软启动时间 Tss=Vref*Css/Iss,补偿电路,R3的大小跟带宽成正比,而带宽一般选择在开关频率的十分之一或者更小;而带宽太大则会影响到系统的稳定性,表现在开关波形不稳等;而太小则动态特性变差,过充变大 而当R3确定后,需确定C3的值,R3,C3共同决定了系统的相位裕量. 而C6是为了消除高ESR电容对系统带来的影响,特别是高频部分的影响.当输出电容的ESR相对较大时,可以加上C6消除其影响 R3,C3以及C6的计算公式在规格书有详细介绍 特别需要注意的是当占空比很小的时候,比如输出1v或者1.2v时候,推荐把C3加大到10nf使得系统更稳定,布板设计,布板指南,红色标识的器件是功率器件，应尽可能的紧凑 SW走线应尽量粗而短, 不要有过孔 输入电容应该靠近芯片的VIN脚 模拟地和数字地分开。两者单点连接。其中COMP, SS, FB, GND都是连接模拟地。如果有大面积的地，可以不分。 反馈线尽量少打过孔, R1和R2尽量贴近IC放置 用敷地来减小噪声,布板实例,地平面大,开关线粗而短,功率面积小,输入电容靠近芯片,信号地与功率地分开，单点连接,反馈电阻靠近芯片,MPS 高电压降压芯片,Thank You!,
