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一款高效率大电流直流稳压电源的设计与制作

2013-07-03 10:56
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  电阻R1 与R2 组成的分压电路从输出电压Vout端取出采样电压,然后通过pin 5 端送到IC 内部的误差电压放大器Y3 的反相输入端,与IC 内部设置的加在同相端的基准电压1.22V 进行比较,从而使误差电压放大器Y3 的输出电压Ua 产生相应的变化,此电压Ua 被送到IC 内部的电流比较器Y2 的反相输入端;另一方面,IC 内部电阻R ‘通过对输出回路中的电流进行采样,取得一个采样电压。此电压经电流传感放大器Y1 进行放大后得到电压Ub,此电压被送到电流比较器Y2 的同相输入端。这两个电压Ua 和Ub 共同决定了电流比较器Y2 的输出电压Uc 的大小,而电压Uc 就是IC 内部的逻辑电路的输入控制信号。

  通过逻辑电路的控制,改变MOS管V1 的通断相对时间长短,也就是改变了电感L1上的充电和放电时间的长短,即Ton( 导通时间) 和Toff( 关断时间) 的相对长短,从而改变了电感上平均电压的大小,也就是改变了输出电压Vout 的大小,最终实现了对输出电压Vout 的稳压控制。整个稳压过程实质上是一个反馈控制过程。从以上所述的稳压控制过程中,我们看到:只要改变外部电阻R1 与R2 的比值,就可以改变采样电压的大小,从而也就改变了输出电压Vout 的大小,事实上,该电路就是通过调节电阻R1 与R2 的比值来实现对输出电压Vout 大小的调节。

  MP1593 各管脚的功能定义如表1 所示。

  表1 MP1593 各管脚功能描述

  

  2、 MP1593 实际的应用电路图及一些设计要点

  采用这颗IC 设计+5V 电源的实际应用电路如图3 所示。

图3 采用这颗IC 设计+5V 电源的实际应用电路

  对这个电路的设计,有几点说明如下:

  1. 这里用的电阻、电容等元件都是采用贴片型的元件。采用贴片型元件的好处:一是可以使整个电路的体积做的很小,二是为了让各元件排列得很紧凑,以避免元件之间连接线过长而导致引入外部的干扰使得电路工作不稳定。

  2. 电容C4、C5 不能用电解电容,而必须采用多层陶瓷介质贴片电容(即MLCC 电容),最好是采用X7R 型或X5R 型的贴片电容,因为这种电容滤波效果较好,能确保输出电压Vout 的纹波电压较小。

  3. C2 必须采用X7R 型的贴片电容,同时还要尽可能靠近MP1593, 以确保使得从输入端引入的高频干扰减到最小。

  4. D1 必须采用正向电流大于3A 的肖特基二极管(Schottky barrier diode)以确保当IC 内部的MOS 管V1 关断时,电感L1 能快速的向负载提供足够大的电流。

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