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使用陶瓷输出电容与MAX1734电压型降压变换器

来源:analog 发布时间:2023-08-01

摘要: MAX1734电压型降压型DC-DC变换器设计用于中等ESR钽电容;然而,通过稍微改变反馈方案,可以使用小的、低esr的陶瓷电容器。

设计了MAX1734电压型降压型DC-DC变换器,用于中等ESR钽电容;然而,通过稍微改变反馈方案,可以使用小的、低esr的陶瓷电容器。给出了原理图、设计方程和负载瞬态响应波形。

许多降压(降压)DC-DC控制器集成电路采用电压模式控制算法。因此(为了在连续传导模式下稳定运行),所得到的应用电路的输出电容通常是高esr钽型的。然而,图1的电路允许使用廉价的陶瓷输出电容。为了消除反馈回路中相位滞后的影响,反馈来自LX引脚而不是输出。


图1所示、在这个简单的应用电路中,降压DC-DC转换器与陶瓷输出电容一起工作

与标准应用电路相比,陶瓷电容器电路有几个优点。首先,陶瓷电容器比钽电容器更容易获得。其次,(见图2)它们产生的输出纹波更小(<5mV(PP) vs >20mV(PP)),负载瞬态超调更小(<50mV(PP) vs >100mV(PP))。IC1(1)在OUT引脚处需要20mV(PP)或更高才能在负载下稳定运行。为了满足这一要求,首先计算R1的值:



图2负载瞬态响应波形(顶部走线)显示陶瓷输出电容产生较低的输出纹波和较少的超调

根据MAX1734数据表,V(OUT)为1.5V或1.8V, L1为10µH, Tmin为0.4µsec, I(LOADMAX)为250mA, I(OUTSENSE)为4µA。当V(OUT) = 1.8V时,结果为R1 = 4.3k欧姆,当V(OUT) = 1.5V时,结果为R1 = 5.2k欧姆。因此R1可以四舍五入到5k欧姆。接下来,计算前馈电容值:


如果R1 = 5k欧姆且V(OUT) = 1.5V,则Cff& lt;12 nf。选择Cff = 10nF。选择一个小得多的值将导致过度的负载瞬态超调,而选择一个大的值将导致负载条件下的不稳定。为了优化负载瞬态,电感串联电阻应为


在这种情况下,R(L)值应该约为200毫欧,它允许使用一个小的电感,并在最大负载下导致大约3%的效率下降。由于电感时间常数L1/R(L)与反馈时间常数R1× Cff匹配,因此短期负载暂态响应等于直流负载调节(图2)。如果R(L)小于200毫欧,则负载暂态峰间电压升高,而直流负载调节降低。

最后,选择足够稳定的C(OUT):


其中得尔塔I(L)在MAX1734使用10µH电感时约为100mA。此时,C(OUT)应大于4µF。

(1) MAX1734降压DC-DC转换器提供固定的1.8V或1.5V输出,250mA,输入电压范围为2.7V至5.5V。它的5针SOT23封装和内部同步整流器允许一个小的应用电路与最少数量的外部元件。

这篇文章的类似版本出现在2001年6月7日的EDN杂志上。



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