感謝閱讀本文，在接下來很長的一段時間里，我將陸續(xù)分享項目實戰(zhàn)經(jīng)驗(微信公眾號 yjjy168168168，歡迎關(guān)注)。從電源、單片機、晶體管、驅(qū)動電路、顯示電路、有線通訊、無線通信、傳感器、原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計、軟件設(shè)計、上位機等，給新手綜合學(xué)習(xí)的平臺，給老司機交流的平臺。所有文章來源于項目實戰(zhàn)，屬于原創(chuàng)。

 

一、拓撲結(jié)構(gòu)

 

  1、降壓電路拓撲如上圖，要想掌握降壓電路，必須深入理解拓撲結(jié)構(gòu)，幾乎所有降壓DCDC都是基于此拓撲結(jié)構(gòu)。

  2、環(huán)路一，開關(guān)閉合時的電流路徑；環(huán)路二，開關(guān)斷開時的電流路徑。閉合環(huán)路，變化的電流產(chǎn)生磁場，為了降低EMC，設(shè)計PCB時，環(huán)路設(shè)計應(yīng)該盡量小，同時，不要干擾了模擬電路，比如反饋回路、增益補償、軟啟動、使能電路等。

  3、為了降低功耗，提高降壓效率，功率電感應(yīng)該選取低DCR的，飽和電流為平均電流的4/3（經(jīng)驗值）；續(xù)流二極管D選取肖特基二極管，或選擇同步降壓IC(集成了續(xù)流二極管)。

  4、為了降低輸出紋波，電感、電容需要選擇合適的值，一般datasheet有推薦，電感值越大，相對紋波越小，但是，由于電感阻礙電流變化，導(dǎo)致響應(yīng)負載的速度變慢；電容一般選用鋁電解電容與陶瓷電容(低ESR)的組合；高度有限制或?qū)Τ杀静幻舾袝r，可以選擇鉭電容，鉭電容溫度特性好，低ESR，壽命長，但成本高，耐壓差(耐壓最好選擇大于2倍的輸出電壓)；

  5、為了降低EMC，環(huán)路設(shè)計盡量小，輸入部分可以增加π型濾波器，磁珠，電感部分可以增加RC高頻吸收器;

  6、根據(jù)需要，輸入部分需要增加TVS抗浪涌，防反接保護電路，如果輸入電容很大，避免上電時充電電流過大，可以考慮增加PTC電阻。

 

二、選型

1、選型依據(jù):輸入與輸出電壓，平均電流，最大電流，封裝，成本等；

2、品牌很多，像TI、MPS、南京微盟、UTC等，可以上立創(chuàng)商城查找。

3、本人比較喜歡用MPS的，性價比不錯，項目實戰(zhàn)主要以MPS的MP2451與MP1584為例，其它型號，設(shè)計方法大同小異。

 

三、項目實戰(zhàn)

1、原理圖設(shè)計

   

說明：MP2451降壓電路，最大輸出600mA。

 

 

說明：MP1584降壓電路，最大輸出3A。

部分設(shè)計說明：

1、輸入部分增加TVS，抗浪涌；

2、輸入部分增加了防反接肖特基二極管，防止電源反接燒電源IC，如果輸入電流大的話，可以使用PMOS管做防反接設(shè)計；

2、PCB設(shè)計

  MP2451降壓電路

                                                                                            MP1584降壓電路

部分設(shè)計說明：

1、開關(guān)環(huán)路盡量小，穩(wěn)定環(huán)路，降低EMC；

2、模擬器件盡量靠近IC，同時避免開關(guān)環(huán)路的干擾；

3、FB取樣點在輸出濾波電容上，提供環(huán)路穩(wěn)定性；

 

3、調(diào)試

1、確保焊接無誤，上電之前，可以用萬用表測量輸入與輸出部分對地的阻抗，防止短路，或取樣電阻焊接錯誤；

2、上電前，直流電源限流保護；

3、萬用表測試輸出電壓是否正常，如果不正常，檢測器件焊接；

4、示波器測開關(guān)波形，與datasheet參照，確保開關(guān)波形正常；

5、輸出短路，輸入反接等保護測試；

6、老化測試。

 

四、小結(jié)

   降壓DCDC是電路設(shè)計最常用的電路之一，需要我們深入的理解拓步結(jié)構(gòu)，設(shè)計要點，設(shè)計原理圖與PCB時，才能得心應(yīng)手。 

   降壓DCDC涉及的知識點很多，本文只是簡要的介紹了下，僅僅起到拋磚引玉的作用，日后設(shè)計過程中，需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗，溝通交流，以達到真正的理解，靈活運用。

   作者：劉杰，軟硬件技術(shù)10年，全職提供技術(shù)開發(fā)與技術(shù)服務(wù)、生產(chǎn)支持等。