用于機頂盒與液晶電視的簡易開關電源設計

圖2　用SC2618設計的寬輸入電壓電路

　　圖2是一個可以工作到24V輸入電壓的完整電路圖。輸入電壓可以是5Vto24V，輸出電壓是3.3V，輸出電流是3.5A。圖2中6.2V的齊納二極管將SC2618Vcc電壓限制在5.5V左右。上(高)端和下(低)端場效應管的驅動電壓也在5.5V。可以通過晶體管Q3來關斷整個電源。

　　這樣的電路在機頂盒、液晶電視等產(chǎn)品上經(jīng)?？吹?。像SC2618這樣的同步式降壓電路比許多非同步式電路在高輸入電壓的應用中有較大的優(yōu)勢。

　　功率場效應管的選擇

　　由于本直流開關電源是同步降壓轉換器,即有著高輸入電壓對低輸出電壓的特點,故高端場效應管導通的時間很短,低端場效應管導通的時間很長,但是低端場效應管轉換電壓幾乎為零。在這樣的應用中，柵極電容較小(內(nèi)阻較大)場效應管適用于高端開關，柵極電容較大(內(nèi)阻較小)場效應管適用于低端開關。在該例子中所用的場效應管是通過它的內(nèi)阻(RDSON)、柵極電容／電荷和封裝熱阻這3個參數(shù)來選擇的。利用SC2618　0.5A內(nèi)置驅動器，一個柵極電荷為25nC　　在圖1中，Ps是0.3W。由于在高端和低端場效應管之間無重疊傳導，流過低端場效應管漏極和源極的寄生二極管或外部肖特基二極管總是在低端場效應管導通之前導通。低端場效應管導通電壓僅為一個在漏極和源極之間二極管的電壓。低端場效應管開關損耗為零。

　　以圖1為例，選用的場效應管是A04812。A04812高低端導通內(nèi)阻都是28mΩ，在3.5A負載時高低端導通損耗是0.35W。整個AOS4812損耗為0.65W，在3.5A負載下AOS4812損耗為0.65W，這時AO4812　SOIC8封裝結溫是111.5℃。這數(shù)值遠小于芯片150℃結溫限制。對于大電流輸出上的應用(>3.5A)，可以采用低內(nèi)阻抗場效應管來限制它的導通損耗，并利用外加散熱器將它的結溫控制在110℃之內(nèi)。

開關電源其它元件的選擇#e#

　　開關電源其它元件的選擇

　　由于SC2618不需要反饋補償電路，故不需要設計補償網(wǎng)絡參數(shù)。整個電源所需要設計的參數(shù)只包括輸出電感、輸出電容、反饋分壓電阻、輸入電容、場效應管。

　　輸出電感L的選擇基于輸出DC和瞬態(tài)的要求。大的電感值可減小輸出紋波電流和紋波電壓，但是在負載瞬變過程中改變電感電流的時間會加長。小的電感值可得到低的直流損耗，但是交流磁芯損耗和交流繞線電阻損耗會變大。折衷的方法是選擇電感紋波電流峰峰值Ip-p在輸出負載電流額定值的20％到30％之間。

　　以圖1的線路為例，Vin=12V，Vout=1.8V，Iout=3.5A，fosc=150KHz，計算出來的電感值是14.5μH．可選用市場上很容易采購到的15μH／5A表面貼電感。

　　輸出電容Cout

　　輸出電容應按照輸出電壓紋波和負載動態(tài)變化要求來選擇。輸出電感產(chǎn)生的紋波電流會在輸出電容串聯(lián)等效電阻(ESR)上產(chǎn)生輸出電壓紋