设计实例
要求
输入电压10~14V,输出电压-5V,输出电流1A,选取合适的芯片,并计算主要元器件参数。
解决步骤
计算输入电流:输出功率约5W,输入最大电流,假设80%的效率,则输入电流为5W/0.8/10V=0.625A;
计算输入峰值电流:
1.15*(1A+0.625A)=1.87A
计算功率管、续流肖特基管峰值电压:|-5V|+|14V|=29V;
选择合适的芯片,可选耐压为40V左右,电流能力大于2A以上的BUCK降压芯片,此处选择XL4201;
计算10V时的占空比:
D=5V/(5V+10V)=0.33
计算电感量:
L=0.33*10V/(0.3*150KHz*(1A+0.625A))=45uH
计算最小电流能力:
IL=1.5*(1A+0.625A)=2.44A
选用47uh/3电感;
肖特基二极管耐压要大于29V,平均电流1A,峰值电流约1.87A,可选SS36;
输入电容纹波电流有效值:
ICINRMS=0.625A*sqrt((1-0.33)/0.33)=0.89A
“sqrt”代表根号;
假设输入电压最大跌落0.05V,则
CIN=(1-0.33)*0.625A/(0.05V*150KHz)=56uF
选用47uF电解电容;
输出电容纹波电流有效值:
ICOUTRMS=1A*sqrt(0.33/(1-0.33))=0.70A
假设输出放电电压最大跌落0.05V,则
COUT=0.33*1A/(0.05V*150KHz)=44uF
选用100uF电解电容。
实际电路可参考下图:
图4.XL4201 BUCK-BOOST参考电路图
五、注意事项
1
芯片与肖特基二极管D1的耐压均要大于输入电压与输出电压绝对值之和;
2
CINB与C1为芯片提供纯净电源,CINB可以选用10uF以上电容即可;
3
芯片的GND引脚与输入、输出功率地不是同一属性,注意区分;
4
BUCK-BOOST电路的效率要低于单纯的BUCK或BOOST电路,实际使用时要注意多留余量。
设计实例
要求
输入电压10~14V,输出电压-5V,输出电流1A,选取合适的芯片,并计算主要元器件参数。
解决步骤
计算输入电流:输出功率约5W,输入最大电流,假设80%的效率,则输入电流为5W/0.8/10V=0.625A;
计算输入峰值电流:
1.15*(1A+0.625A)=1.87A
计算功率管、续流肖特基管峰值电压:|-5V|+|14V|=29V;
选择合适的芯片,可选耐压为40V左右,电流能力大于2A以上的BUCK降压芯片,此处选择XL4201;
计算10V时的占空比:
D=5V/(5V+10V)=0.33
计算电感量:
L=0.33*10V/(0.3*150KHz*(1A+0.625A))=45uH
计算最小电流能力:
IL=1.5*(1A+0.625A)=2.44A
选用47uh/3电感;
肖特基二极管耐压要大于29V,平均电流1A,峰值电流约1.87A,可选SS36;
输入电容纹波电流有效值:
ICINRMS=0.625A*sqrt((1-0.33)/0.33)=0.89A
“sqrt”代表根号;
假设输入电压最大跌落0.05V,则
CIN=(1-0.33)*0.625A/(0.05V*150KHz)=56uF
选用47uF电解电容;
输出电容纹波电流有效值:
ICOUTRMS=1A*sqrt(0.33/(1-0.33))=0.70A
假设输出放电电压最大跌落0.05V,则
COUT=0.33*1A/(0.05V*150KHz)=44uF
选用100uF电解电容。
实际电路可参考下图:
图4.XL4201 BUCK-BOOST参考电路图
五、注意事项
1
芯片与肖特基二极管D1的耐压均要大于输入电压与输出电压绝对值之和;
2
CINB与C1为芯片提供纯净电源,CINB可以选用10uF以上电容即可;
3
芯片的GND引脚与输入、输出功率地不是同一属性,注意区分;
4
BUCK-BOOST电路的效率要低于单纯的BUCK或BOOST电路,实际使用时要注意多留余量。
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