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(dòng)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(diǎn)仍集中在便攜式設(shè)備、計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用等領(lǐng)域，同時(shí)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(shí)。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(gè)高輸出電流PWM轉(zhuǎn)換器，集成了一個(gè)低阻抗高側(cè)N通道MOSFET。

在基板上所列出的功能包括一個(gè)高性能的電壓誤差放大器，實(shí)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(dòng)直到輸入電壓達(dá)到5.5 V內(nèi)部設(shè)置慢啟動(dòng)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(jì)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(hào)。經(jīng)測試， 在允許的溫度范圍內(nèi)， 1.221V電壓輸出時(shí)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(dòng)。

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

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

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(jì)

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(shí)，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