開關(guān)穩(wěn)壓類電源IC對比:TPS5430比拼LM2576?ADJ

DC/DC 降壓穩(wěn)壓器產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域主要在高效率降壓調(diào)節(jié)器，單片開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，正、負(fù)電壓轉(zhuǎn)換器，電信系統(tǒng)，汽車系統(tǒng)，電池管理數(shù)字設(shè)備。移動硬盤、LCD 顯示器、POS 機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、電機(jī)供電設(shè)備、車載電子產(chǎn)品、稅控機(jī)、LCD 電壓調(diào)節(jié)器、LCM 、汽車充電器、液晶電視、機(jī)頂盒、工業(yè)和汽車音頻電源、大功率 LED 電源和 12V/24V 分布式電源等。從應(yīng)用領(lǐng)域看，電源管理器件市場的焦點仍集中在便攜式設(shè)備、計算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用等領(lǐng)域，同時工業(yè)設(shè)備對電源管理器件的需求也呈上升趨勢。電子發(fā)燒友網(wǎng)挑選了幾款3A輸出電流，電壓可調(diào)節(jié)DC/DC 降壓穩(wěn)壓器產(chǎn)品作為對比，供廣大工程師參考和認(rèn)識。在這里我們將以TPS5430DDA和LM2576?ADJ為例來向大家介紹。

TPS5430DDA 3A寬輸入范圍降壓轉(zhuǎn)換器

TPS5430DDA是SWIFT?DC / DC穩(wěn)壓器家族的一員，TPS5430是一個高輸出電流PWM轉(zhuǎn)換器，集成了一個低阻抗高側(cè)N通道MOSFET。

在基板上所列出的功能包括一個高性能的電壓誤差放大器，實現(xiàn)了在瞬態(tài)條件下嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié)精度，欠壓鎖定電路，以防止啟動直到輸入電壓達(dá)到5.5 V內(nèi)部設(shè)置慢啟動電路，限制浪涌電流和電壓前饋電路，以改善系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)。使用ENA引腳，降低到關(guān)斷電源電流典型值為18μA。其他功能還包括過流限制，過壓保護(hù)和熱關(guān)斷。為了降低設(shè)計的復(fù)雜性和外部元件的數(shù)量，TPS5430/TPS5431反饋回路是內(nèi)部補(bǔ)償。TPS5430/TPS5431使用的8引腳SOIC PowerPAD?封裝。

特性

寬輸入電壓范圍：

TPS5430：5.5 V至36 V

TPS5431：5.5 V至23 V

3-A的連續(xù)輸出電流（4-A峰值）

效率高達(dá)95％啟用110-M 集成的MOSFET開關(guān)

寬輸出電壓范圍：1.5％的初始精度可調(diào)低至1.22 V

內(nèi)部補(bǔ)償最大限度地減少外部元件數(shù)

固定500 kHz的開關(guān)頻率小的過濾器尺寸

改進(jìn)線路調(diào)整率和瞬態(tài)響應(yīng)輸入電壓前饋

過流限制，過壓保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)系統(tǒng)

-40°C至125°C工作結(jié)溫范圍

小型耐熱增強(qiáng)型8引腳SOIC PowerPad封裝

內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能：

①晶振（Oscillator） 頻率。

固定500kHz轉(zhuǎn)換速率， 使得在同樣的輸出波紋要求下產(chǎn)生更小的輸出電感。

②基準(zhǔn)（Reference） 電壓。

通過縮放溫度穩(wěn)定能隙帶電路的輸出范圍， 基準(zhǔn)電壓系統(tǒng)產(chǎn)生精確的基準(zhǔn)信號。經(jīng)測試， 在允許的溫度范圍內(nèi)， 1.221V電壓輸出時能隙帶和縮放電路保持平衡。

③ ENA （使能腳） 和（ Slow Start） 內(nèi)部軟啟動。

當(dāng)ENA腳上的電壓超過極限電壓時轉(zhuǎn)換器和內(nèi)部的軟啟動開始工作， 低于極限電壓，轉(zhuǎn)換器停止工作軟啟動開始復(fù)位。ENA腳接地或電壓小于015V時轉(zhuǎn)換器停止工作。ENA腳可以懸空。

④ UVLO （欠壓鎖定） 。

TPS5430帶有UVLO電路。無論在上電或掉電過程中， 只要V IN （輸入電壓） 低于極限電壓， 轉(zhuǎn)換芯片不工作。UVLO比較器的典型遲滯值為330mV.

⑤ Boost Capacitor （啟動電容） 。

在BOOT腳和PH腳間連接0.01μF的陶瓷電容， 為MOSFET的高端提供門電壓。

⑥ VSENSE （外部反饋） and Internal Compensation （內(nèi)部補(bǔ)償） 。

輸出電壓通過外部電阻分壓被反饋到VSENSE腳。在穩(wěn)定狀態(tài)下， VSENSE腳的電壓等于電壓參考值1.221V.TPS5430擁有內(nèi)部補(bǔ)償電路， 簡化了芯片設(shè)計。

⑦ Voltage Feed Forward （電壓正反饋） 。

內(nèi)部的電壓正反饋保證了無論輸入電壓如何變化電源芯片都有一個恒定的增益。這大大簡化了穩(wěn)定性分析， 改進(jìn)了瞬態(tài)響應(yīng)。TPS5430的正反饋增益典型值為25.

⑧ Pulse - W idth - Modulation Control （脈寬控制） 。

轉(zhuǎn)換器采取固定頻率控制方式。

⑨ Overcurrent Protection （過流保護(hù)） 。

過流保護(hù)電路使得電流超過極限值時， 內(nèi)部的過流指示器設(shè)置為真， 過流保護(hù)被觸發(fā)。

⑩ Thermal Shutdown （熱關(guān)斷） 。

接點溫度超過了溫度關(guān)斷點， 電壓參數(shù)被置為地， 高端MOSFET關(guān)斷。受軟啟動電路的控制， 當(dāng)接點溫度降到比溫度關(guān)斷點低14℃時， 芯片重新啟動。

消費(fèi)電子：機(jī)頂盒，DVD，液晶顯示器

工業(yè)和汽車音響電源

電池充電器，大功率LED電源

12-V/24-V分布式電源系統(tǒng)

引腳圖

PCB Layout 設(shè)計

LM2576-ADJ 美國NS 公司生產(chǎn)的單片降壓式開關(guān)穩(wěn)壓器，由振蕩器、取樣放大器、比較器、PWM 調(diào)制器、功率開關(guān)等部分組成。采用TO-220 封裝，僅有5只管腳，外形和塑封晶體管差不多。其功能框圖及引腳排列如圖1、圖2 所示。

圖1 　LM2576 功能框圖

圖2 　LM2576 引腳排列

LM2576-ADJ 是輸出電壓可調(diào)型，其技術(shù)參數(shù)為：輸入電壓3. 5～40V ;輸出電壓1. 23～37V ;輸出電流3A ;振蕩器固定頻率52kHz ;TTL 關(guān)閉能力及低功率備用狀態(tài);具有熱關(guān)閉和限流保護(hù)功能。 其典型應(yīng)用電路如圖3 所示（輸出電壓連續(xù)可調(diào)） ，當(dāng)直流輸出端直接接于控制端4 腳時，可輸出固定電壓。LM2576系列產(chǎn)品是現(xiàn)流行的三端線性調(diào)整器的替代品。

圖3 　LM2576-ADJ 典型應(yīng)用電路