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基于控制器LM2727的高速同步降壓開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計

作者: 時間:2012-02-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

上式中:Io=10A;D=Vo/Vin=1.2V/5V=0.24,因此可得Irms-rip=4.27A。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/177986.htm

Cin1,2可選用2個Sanyo的10MV5600AX(5600μF/10V)的鋁電解電容器并聯(lián),這種電容器工作溫度為105℃,在100kHz時的等效串聯(lián)電阻ESR為18mΩ。Cin1,2也可選用MLCC、鉭電容、OSCON、SP及POSCAPS等電容器。

Cin1,2用作高頻旁路,濾除諧波和輸入噪聲,可采用2個1μF/10V的陶瓷電容相關(guān)聯(lián)。

Vcc腳上的電容Cin和電阻Rin用作平滑Vcc電壓和自舉電壓,Cin可選用2.2μF/25V的陶瓷電容,Rin采用10Ω的電阻,自舉電容Cboot為0.1μF。

3.2 輸入電感器Lin選擇

輸入電感器Lin用作抑制噪聲并限制輸入電流的轉(zhuǎn)換速率。其電感值由無載到滿載時Lin上的電壓變化ΔV與輸入電流最大變化率(di/dt)max確定,并可表示為

 Lin≥ΔV /(di/dt)max

ΔV可以視為滿載電流通過輸入電容器ESR引起的。由于輸入電容總RESR=18mΩ/2=9mΩ,故ΔV=IoRESR=10A×9mΩ=90mV。在臺式計算機(jī)等設(shè)備中,di/dt約為0.1A/μs,因此Lin≥90mV/(0.1A/μs)=0.9μH。輸入電感器應(yīng)能處理DC輸入電流,該電流值為

IIN-DC=IOD/η=(10A×0.24)/0.85=2.83A

輸入電感器可以選擇TDK SLF12575T-1R2N8R2,其電感值為1.2μH,可處理8.2A的DC電流,DC電阻為7mΩ,尺寸為7.29×7.29×3.51(mm)。

3.3輸出電感器L1選擇

輸出電感器L1用作平滑由作用產(chǎn)生的方波并控制輸出紋波電流ΔI。其電感值由輸入電壓Vin、輸出電壓Vo、開關(guān)頻率fsw、占空因數(shù)D和ΔIo共同確定,計算公式為

 12.gif 

若峰-峰值輸出電流紋波為負(fù)載電流的40%,所需要的電感值則為1.5μH。輸出電感器必須能夠處理峰-峰值電流(即Io+ΔIo/2=10A+2A=12A)因此L1可選用Coilcraft的DO5022-152HC電感器,其電感值為1.5μH,額定電流為15A,DC電阻為4mΩ,尺寸為22.35×16.26×18(mm)。

3.4 輸出電容器選擇

輸出電容器C01~3用作控制輸出電壓紋波ΔVo并在負(fù)載快速變化期間施加負(fù)載電流。輸出紋波電壓ΔVo和紋波電流ΔIo決定允許最大ESR,即

RESR(max)=ΔVo/ΔIo

為了保持2%的峰-峰值輸出電壓紋波和40%的峰-峰值電感電流紋波,最大ESR值為RESR(max)=1.2×0.2V/10A×0.4=6mΩ。CO1~3可選用Sanyo的10MV5600AX,用三個這樣的電容器相并聯(lián),總電容為16.8mF,總RESR=18mΩ/3=6mΩ。

3.5 頻率設(shè)置電阻Rfadj選擇

的開關(guān)頻率由IC引腳FREQ上的外部接地電阻Rfadj設(shè)置。由于選擇fsw=300kHz,Rfadj值為

13.gif  



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