基于LM5117降壓型開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)

何一芥,曾蓉,張 燦

（武漢晴川學(xué)院，湖北武漢,430000）

基于LM5117降壓型開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)

何一芥,曾蓉,張 燦

（武漢晴川學(xué)院，湖北武漢,430000）

本系統(tǒng)以L(fǎng)M5117芯片和CSD18532KCS MOS管為核心器件，采用Buck降壓電路，通過(guò)LM5117芯片的PWM波來(lái)控制CSD18532KCS MOS管，調(diào)整PWM波的占空比，得到穩(wěn)壓輸出。通過(guò)測(cè)試，在輸入直流電壓16V的情況下，額定輸出直流電壓為5V，輸出電流最大值為3A；輸出紋波小于25mV，負(fù)載調(diào)整率小于2.5%，電壓調(diào)整率小于0.22%，效率可以達(dá)到85.2%.

LM5117;CSD18532KCS;紋波電壓;效率

1 設(shè)計(jì)方案

借用現(xiàn)有成熟PWM控制器，該類(lèi)集成電路輸出波形好，工作穩(wěn)定，都具備至少一個(gè)反饋控制引腳。選擇TI公司降壓控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS場(chǎng)效應(yīng)管為核心器件，LM5117高電壓開(kāi)關(guān)控制器具有實(shí)現(xiàn)寬輸入工作電壓的高效高電壓降壓型穩(wěn)壓器所有必要的功能，可以很好地完成系統(tǒng)控制任務(wù)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 理論分析與計(jì)算

由于LM5117芯片易發(fā)熱，紋波較多且頻率高，所以對(duì)于輸入輸出級(jí)的電容要求很高，而多層瓷片電容比一般瓷片電容耐高溫、功耗低、容量大、精度高、所以選擇多層陶瓷電容。

5）UVLO分壓器

3 主要功能電路設(shè)計(jì)

3.1 降壓電路設(shè)計(jì)

使用LM5117芯片和CSD18532KCSMOS場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管作為核心芯片的電路設(shè)計(jì)，對(duì)LM5117芯片手冊(cè)上的恒壓和恒流型穩(wěn)壓器進(jìn)行改進(jìn)。

3.2 過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)

過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)電路如圖2所示。使用IN282A對(duì)電流進(jìn)行檢測(cè)，判斷電流大小，使其電流達(dá)到3.2A時(shí)，對(duì)電路進(jìn)行強(qiáng)制保護(hù)，以免損壞芯片，從而實(shí)現(xiàn)了過(guò)流保護(hù)的功能。

3.3 電阻測(cè)量電路

負(fù)載識(shí)別及電阻測(cè)量電路仿真如圖3所示。當(dāng)需要外接檢測(cè)電阻的時(shí)候 S1 的1-3 相通，這時(shí)候才由U2A、U3B、U4D 三個(gè)運(yùn)放來(lái)控制輸出電壓，這時(shí)候R12 的取值使得輸出電壓接近0.8V，然后通過(guò)U2A 和基準(zhǔn)比較控制Q1的導(dǎo)通程度從而控制輸出電壓的提升。

4 測(cè)試結(jié)果

（1）額定輸入電壓下，輸出電壓偏差：

（2）額定輸入電壓下，最大輸出電流：

Io=3.23A＞3A。

（3）具有過(guò)流保護(hù)功能，動(dòng)作電流；

（4）輸出噪聲紋波電壓峰峰值：

5 測(cè)試結(jié)果分析

通過(guò)測(cè)試表明本系統(tǒng)具有較好的負(fù)載調(diào)整率和電壓調(diào)整率，有效減小了紋波電壓，并具有過(guò)流保護(hù)功能。

[1]郭越勇.基于CMOS工藝的PWM直流-直流降壓型開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì).西安電子科技大學(xué).2007年.

[2]姜超.聞長(zhǎng)遠(yuǎn).一種基于TL494 Boost型DC-DC電源設(shè)計(jì).通信電源技術(shù).2009年.

何一芥，湖北羅田，女，漢，講師，碩士學(xué)位，從事電子信息工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與研究。

曾蓉，湖北咸寧，女，漢，講師，碩士學(xué)位，從事電子信息工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與研究。

A Buck switching power system based on LM5117

He Yijie,Zeng Rong,Zhang Can
(WuHan QINGCHUAN university,HuBei WuHan,430000)

This system is based on LM5117 and CSD18532KCS MOS,a Buck dc-dc circuit,through LM5117 PWM wave to control CSD18532KCS MOS,adjust the PWM duty cycle, regulators output.Pass the test,if the input voltage is 16 v,output voltage is 5 v,The maximum output current is 3A;voltage ripple is less than 25 mv,load regulation is less than 2.5%,voltage regulation is less than 0.22%,the efficiency can reach 85.2%

LM5117;CSD18532KCS;ripple voltage;efficiency

圖2 過(guò)流保護(hù)電路設(shè)計(jì)電路圖

圖3 負(fù)載識(shí)別電路原理圖