新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 全陶瓷電容設(shè)計(jì)的降壓/反相型3A、+/-5V電源

全陶瓷電容設(shè)計(jì)的降壓/反相型3A、+/-5V電源

作者: 時(shí)間:2011-05-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
摘要:MAX8538雙路同步buck控制器能夠提供3A的+5V、-5V輸出。利用一個(gè)控制器作為同步整流降壓(buck)轉(zhuǎn)換,而另一個(gè)通過變壓器輸出負(fù)壓。電路支持軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷。

這里提供的1MHz、全陶瓷電容設(shè)計(jì)方案采用MAX8538雙同步buck控制器提供+5V和-5V電源,并具有軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷功能??刂破髋渲脼橥絙uck轉(zhuǎn)換,提供+5V @ 3A輸出,第二個(gè)buck控制器配置為反激轉(zhuǎn)換,通過1:1變壓器提供-5V @ 3A輸出。

增益為-1/2的運(yùn)算MAX4400控制負(fù)電壓輸出。MAX8538的內(nèi)部5V VL線性穩(wěn)壓器為運(yùn)算提供偏置。增益為-1/2的運(yùn)算輸出限定在此范圍內(nèi),并在誤差放大器的共模限制范圍內(nèi)。

Buck轉(zhuǎn)換器控制增益為:Vout / Vin = 占空比。1:1反激轉(zhuǎn)換器控制增益為:Vout / Vin = 占空比 / (1 - 占空比),隨著占空比的增大而增大。對(duì)于1:1反激轉(zhuǎn)換器,占空比 = Vout / (Vin + Vout) = 5V / (10.8V + 5V) = 0.317。這樣,附加控制增益 = 1 / (1 - 0.317) = 1.464。附加控制增益是影響3類補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一個(gè)因素,使單位增益頻率降低了1.464倍。運(yùn)算放大放反相增益通過調(diào)節(jié)R23補(bǔ)償,不會(huì)影響補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的其它電路。

MAX837電壓檢測(cè)提供欠壓閉鎖功能。當(dāng)輸入電壓Vin大于9.2V時(shí),MAX8538開啟。R31引入75mV的正反饋(滯回),可以避免噪聲干擾,在較低的Vin擺率下能夠提供干凈的軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷過程。注意,由于反激轉(zhuǎn)換器的變壓器工作在非連續(xù)電流狀態(tài)下,-5V軟關(guān)斷與+5V波形的對(duì)稱性取決于-5V電源的負(fù)載。另外,-5V側(cè)由于電流不連續(xù),需要連接比+5V輸出電容更大的輸出濾波電容。

圖1.
查看大圖
圖1.

表1.
VinIinV1I1V2I2Efficiency
12.000.0445.0830-5.0430
10.773.415.0783-5.03830.826
12.003.065.0803-5.04030.827
13.232.795.0803-5.04030.823
20mVpp ripple in 20MHz BW25mVpp ripple in 20MHz BW

表2. 10.8V至13.2V輸入,-5V @ 3A、5V @ 3A輸出電路的材料清單9/30/03
DesignationQTYDescription
C2,C4310uF 16V X5R ceramic capacitor (1210) Taiyo Yuden EMK325BJ106MN
C5,C6,C7,C10, C4150.1uF ceramic capacitor (0603)
C12,C307100uF 6V Y5U ceramic capacitor (1210) Taiyo Yuden JMK325E107MM
C1314.7uF 6V X5R ceramic capacitor (0805) Taiyo Yuden JMK212BJ475MG
C1411uF 25V X5R ceramic capacitor (1206) Taiyo Yuden TMK316BJ105ML
C1511uF 6V X5R ceramic capacitor (0603)Taiyo Yuden JMK107BJ105MA
C1713.3nF ceramic capacitor (0603)
C18,C2025pF ceramic capacitor (0603)
C191560pF ceramic capacitor (0603)
C2111.5nF ceramic capacitor (0603)
C221220pF ceramic capacitor (0603)
C23,C24233nF ceramic capacitor (0603)
C401680pF ceramic capacitor (0603)
C4211.2nF ceramic capacitor (0603)
C431470pF ceramic capacitor (0603)
D1,D22100mA 30V Schottky diode (SOD-323) Central Semi CMDSH-3
D315A 40V Schottky diode Central Semi CMSH5-40
L112.2uH 10A Power Inductor Delta THA104-2R2
L212.2uH 14.4A Dual Power Inductor Pulse P0395
N1,N5,N9330V 13mΩ N-ch MOSFET (SO-8) International Rectifier IRF7821
N3,N7230V 30mΩ N-ch MOSFET (SO-8) Fairchild FDS6612A
R21511 Ω 1% resistor (0603)
R31681 Ω 1% resistor (0603)
R712.2 Ω 5% resistor (0603)
R814.7 Ω 5% resistor (0603)
R9,R24220.0k Ω 1% resistor (0603)
R10,R15253.6k Ω 1% resistor (0603)
R11151k Ω 5% resistor (0603)
R1211.5k Ω 5% resistor (0603)
R1314.3k Ω 5% resistor (0603)
R14143k Ω 5% resistor (0603)
R16,R25210.0k Ω 1% resistor (0603)
R2215.1Ω 0.125W 5% resistor (1206)
R23124.9k Ω 1% resistor (0603)
R2613.3 Ω 0.25W 5% resistor (1210)
R27118 Ω 5% resistor (0603)
R28133 Ω 5% resistor (0603)
R29110.0k Ω 1% resistor (0603)
R3011.50k Ω 1% resistor (0603)
R311100k Ω 1% resistor (0603)
U11MAX8538EEI (28-QSOP)
U21MAX4400AXK (5-SC70)
U31MAX837EUS (4-SOT143)


評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉