高可靠混合集成DC/DC變換器（5V/3A）的設(shè)計(jì)

（2）整流管

肖特基二極管是以多數(shù)載流子工作的整流器件，具有很好的開關(guān)特性，它的正向壓降（VF）小，且隨溫度的升高而降低，可降低整流管導(dǎo)通損耗，有利于提高輸出電壓低時(shí)的電路效率。

本電路的輸出電壓5V，輸出電流3A，因此選用肖特基10TQ045，它的最大電流（IFRM）10A，反向重復(fù)峰值電壓（VRRM）45V，符合Ⅰ級(jí)降額標(biāo)準(zhǔn)。

（3）開關(guān)管

功率MOSFET具有開關(guān)速度快，損耗低，驅(qū)動(dòng)電流小，無二次擊穿現(xiàn)象，過載能力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地用于高頻開關(guān)電源。

當(dāng)輸入電壓為低壓18V時(shí)，流過開關(guān)管的峰值電流取IP=3A；輸入為最高電壓36V時(shí)，源漏電壓VDS=2×36＋V尖峰（V尖峰是由變壓器漏感產(chǎn)生的）。

選用IRF630，最大漏極電流ID=9A，VDS耐壓200V，符合Ⅰ級(jí)降額設(shè)計(jì)。

4．2版圖的熱設(shè)計(jì)

減小熱阻，提高效率，電路的可靠性才能提高。電路的發(fā)熱元器件主要是開關(guān)管(MOSFET)、變壓器、整流管和電感等，設(shè)計(jì)上從三個(gè)方面采取了措施：

（1）在版圖上合理分布熱源，將以上元器件分開擺放；

（2）采用新工藝，減小熱阻，開關(guān)管、整流管采用再流焊工藝，粗鋁絲壓焊，變壓器、電感器和基片采用導(dǎo)熱膠粘接；

（3）基片材料選用高導(dǎo)熱率的基片，增加熱傳導(dǎo)。

5工藝技術(shù)

電路采用厚膜交叉布線工藝、導(dǎo)帶雙層金加厚工藝，焊接區(qū)設(shè)計(jì)為鈀銀（PaAg）加厚。采用MQ10—10全金屬縫焊平行封裝，它的氣密性好，封裝時(shí)不產(chǎn)生金屬異物，PIND通過率高于錫封焊，可靠性高。

版圖設(shè)計(jì)時(shí)充分要考慮組裝工藝，合理的版圖設(shè)計(jì)可減小深腔組裝的技術(shù)難度。

變壓器和電感器是DC/DC變換器的重要元件，繞制時(shí)嚴(yán)格控制匝數(shù)和電感量，保證誤差在一定的范圍，滿足電路的要求。

6研制結(jié)果

高可靠混合集成HB2805S15DC/DC變換器完成了研制，并進(jìn)行了批量的生產(chǎn)，通過了質(zhì)量一致性考核（例試）實(shí)驗(yàn)。電路的測(cè)試數(shù)據(jù)見表2，表3列出了電路實(shí)際達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)。

圖3電路（滿載）加電和（滿載）斷電時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

(a)加電（Vi=0→28VVO=5VIO=3A）

(b)斷電（Vi=28V→0V）

圖4電路的輸出電壓紋波噪聲

表2HB2805S159911批測(cè)試數(shù)據(jù)

7結(jié)語

通過HB2805S15的研制，掌握了混合集成DC/DC變換器電路設(shè)計(jì)技術(shù)，相繼研制開發(fā)5W系列、15W系列、30W系列、70W系列約15個(gè)品種的高可靠混合集成DC/DC電源變換器。