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增加降压(降压)开关电源IC的功率

来源:analog 发布时间:2023-12-25

摘要: 降压(降压)电源ic通常为特定的输出功率指定。通过改变元件和PCB布局,可以很容易地增加输出功率。

降压(降压)电源集成电路(ic)通常为特定的输出功率指定。任何使用外部开关的降压电源都可以被修改以提高输出功率,从而创建一个高电源。本应用笔记以MAX1653典型应用电路为例,说明如何修改降压开关电源以创建高功率电源。

MAX1653降压转换器的15W典型应用电路很容易修改,以创建更高的电源。对MAX1653典型应用电路稍加修改,就可以得到图1所示的电路。这个修改后的典型应用电路和表1中的材料清单允许MAX1653在20A时提供5V输出。电源的正确布局和元件选择对于100W的工作至关重要。


图1所示 MAX1653 100W电路。

表1 100W电路材料清单
指定数量描述
R113毫欧, 1%感测电阻
R20没有安装
Q1、Q21国际整流器IRF7811W
第三、第四季度1国际整流器IRF7822
L111µH电感松下ETQP1H1R0BFA
D11100mA, 30V肖特基二极管中央半导体CMPSH-3
D2112A, 30V肖特基二极管国际整流器12CWQ03FN
U11MAX1653EEE
C110.1µF(0805)陶瓷电容器
C2, C3122µF, (2220) 25V陶瓷电容器TDK C5750X7R1E226M
C4、C51820µF OsCon电容器三洋6SVP820M
C611.0µF(0603)陶瓷电容器
C710.01µF(0805)陶瓷电容器
C810.15µF, (1206) 50V陶瓷电容器
制备过程12.2µF(0805)陶瓷电容器

100W MAX1653应用电路中存在的大电流使得有必要稍微修改EV Kit布局(图2)。两种布局的主要区别在于电源和地的分离。注意将高电流路径从REF和V+等敏感节点移开。增加对地的旁路增加了这些节点的抗噪声能力。如果V+需要额外的滤波,切断R2的短路并安装一个小值电阻(5到10欧姆)。修改EV套件布局也是必要的,以适应更高功率的组件。


图2 PCB顶部和底部布局。点击这里下载Gerber文件。

100W应用电路的元件变化包括:输入端的陶瓷电容器(C2和C3),更高功率的场效应管,更大的捕捉二极管,更大的电感和OsCon输出帽(C4和C5)。使用陶瓷输入电容器,因为它们具有最低的ESR,允许更高的电路效率。在100W电路中看到的大电流需要更换为四个功率场效应管(高侧和低侧各两个)。IRF7811W是高端的首选场效应管,因为它的阻值低,栅极电荷小。低侧FET改为IRF7822。当高侧和低侧FET都不开启时,需要更大的捕捉二极管来促进高电流。较大的电感提供了高饱和电流和小尺寸之间的良好平衡。由于在输出处看到的高有效值电流,EVKit中的钽输出帽不太适合这种应用。大值OsCon帽取代了钽电容器。

图3显示了几种不同输入电压下的效率图与输出电流的关系。在非常大的电流范围内保持高效率。MAX1653的灵活性可以通过简单地修改PCB布局和选择适合所需功率水平的组件来实现多种功率水平。


图3 效率与负载电流。



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