Buck(降壓)變換器簡(jiǎn)介-MPSTrainingForCoship

Buck(降壓)變換器簡(jiǎn)介_(kāi)MPSTrainingForCoship第一頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹內(nèi)容Buck變換器工作原理IC及關(guān)鍵器件選擇布局布線常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策第二頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹CommunicationAudioFlatPanelWireless

NetworkingAutomotiveComputingConsumerDevicesIntheBackgroundofEveryDayLife…第三頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹-MPS機(jī)頂盒電源解決方案LNBSupply13V-18VDemodulatorSatelliteAC/DC~DC/DCDC/DCDC/DCDC/DCDC/DCStereoDACHDMIPCCardFlashMemoryEthernetControllerROMTunerDDRRAMDigitalMediaProcessorMicroControllerFrontControlPanel

MP1484

MP1482

MP1482

MP1482MP1484MP94155V24V3.3V2.5V1.8V1.2V/1.05V

MP2374/MP8125UniversalACRS232SmartCardVCRUSBUSBSwitchMP6205512VDyingGaspMP200USBHost3.3V,1.2VLNBLDO

MP88025V3.3V5V,3.3V第四頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹料號(hào)調(diào)整器類型輸入電壓FB電壓輸出電壓輸出電流開(kāi)關(guān)頻率2128同步Buck2.5-60.60.6-513MHz2259非同步Buck4.5-160.80.8-1411.4MHz2374非同步Buck6.5-321.231.23-211330kHz1411非同步Buck4.75-180.920.92-162380kHz1482同步Buck4.75-180.920.92-152340kHz1582非同步Buck4.5-280.80.8-252500kHz-1.5MHz2212同步Buck3-16V0.80.8-143600kHz1484同步Buck4.75-180.920.92-153340kHz2307同步Buck4.75-230.920.92-203340kHz1423非同步Buck6-23V1.221.22-213385kHz9415同步Buck4.5-160.80.8-145500k1541升壓Boost2.5-61.2525Vmax/1.3MHzMPS在Coship的常用物料第五頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹內(nèi)容Buck變換器工作原理IC及關(guān)鍵器件選擇布局布線常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策第六頁(yè)，共33頁(yè)。Buck變換器工作原理非同步整流Buck（降壓）變換器在VIN到SW的MOSFET關(guān)斷期間，二極管繼續(xù)流過(guò)電感電流

D1應(yīng)使用肖特基二極管第七頁(yè)，共33頁(yè)。Buck變換器工作原理同步整流Buck（降壓）變換器SW-GND集成了MOSFET，流過(guò)相同的電流時(shí)，M2兩端的壓降小于肖特基二極管，從而降低了損耗，提高了效率第八頁(yè)，共33頁(yè)。Buck變換器工作原理等效電路1Q1導(dǎo)通，D1承受反向壓降截止；電感被充電，電感電流斜坡上升，儲(chǔ)能增加。等效電路2Q1關(guān)斷，電感電流不能突變，通過(guò)D1續(xù)流。Buck（降壓）變換器第九頁(yè)，共33頁(yè)。Buck變換器工作原理輸入輸出關(guān)系SW方波經(jīng)過(guò)LC二階濾波器后，得到平滑的直流輸出電壓。第十頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹內(nèi)容Buck變換器工作原理IC及關(guān)鍵器件選擇布局布線常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策第十一頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇肖特基二極管（可選）在同步整流Buck電路的應(yīng)用第十二頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇t1t4TopGateDriveBottomGateDriveTopSwitchCurrentBottomSwitchCurrentBottomDiodeCurrentBottomChannelCurrentSwitchNodeVoltageInductorCurrentt0t2t3t5t7t6t8t9ttCoVinL1M1VoM2CinGNDSN肖特基二極管（可選）在同步整流Buck電路的應(yīng)用（原理）外置肖特基性能優(yōu)于M2的寄生二極管，從而改善效率第十三頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇電感電感越大,紋波電流越小,輸出紋波電壓越小;

請(qǐng)?jiān)谶x擇電感額定電流時(shí)留有一定余量；

貼片電感外的磁屏蔽減小噪聲。第十四頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇低溫高溫容量變化X:-55℃4:+65℃A:±1.0%Y:-30℃5:+85℃B:±1.5%Z:+10℃6:+105℃C:±2.2%

7:+125℃D:±3.3%8:+150℃E:±4.7%9:+200℃F:±7.5%

P:±10%R:±15%S:±22%T:+22%-33%U:+22%-56%V:+22%-82%電容(1)1，電解電容主要起到儲(chǔ)能的作用，對(duì)低頻紋波電壓（如電網(wǎng)的工頻紋波）有較好的衰減效果。因它的ESR較大，所以在對(duì)高頻紋波電壓（如Buck開(kāi)關(guān)頻率的紋波）進(jìn)行抑制時(shí)，推薦多個(gè)電解電容并聯(lián)使用；

2，陶瓷電容容量較小，常用的在0.1uF~47uF，ESR可以忽略，故對(duì)高頻紋波電壓具有較好的抑制效果，推薦X5R或X7R。第十五頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇電容(2)輸入電容Bypass電容輸出電容電解電容+0.1~10uF陶瓷電容（X5R）0.01~1uF電解電容并聯(lián)+0.1~10uF陶瓷電容（X5R）第十六頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇電容(3)第十七頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇IC工作原理——引腳釋義（如MP9415）INVCCEN/SYNCFB/BST/SW/GND輸入，輸入端的功率由此進(jìn)入IC輸出，VCC為內(nèi)部邏輯電路、驅(qū)動(dòng)電路供電輸入，通過(guò)高低電平使IC工作或不工作見(jiàn)后頁(yè)第十八頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇123451234566IC工作原理——峰值電流模式（如MP9415）1，輸出電壓被采樣，與REF比較，輸出誤差電壓Ver;

2，M1的電流被采樣，其最大值（峰值）與Ver進(jìn)行比較；

3，IC內(nèi)部時(shí)鐘與比較器的輸出分別觸發(fā)RS觸發(fā)器，形成PWM信號(hào)。第十九頁(yè)，共33頁(yè)。IC及關(guān)鍵器件選擇IC工作原理——自舉電路自舉電路（BST-SW）的電容作為電壓源，是為M1提供驅(qū)動(dòng)能量，在SW為低電平時(shí)，該自舉電容被補(bǔ)充能量。第二十頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹內(nèi)容Buck變換器工作原理IC及關(guān)鍵器件選擇布局布線常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。布局布線電源請(qǐng)遵循下述要點(diǎn)1）輸入電容（C1）靠近IN；2）流過(guò)大電流的走線盡寬；3）肖特基二極管/IC的“地”盡量靠近輸入電容的地；4）分壓電阻（R1、R2）靠近IC，反饋?zhàn)呔€（L1到R1的走線）盡量短，遠(yuǎn)離SW節(jié)點(diǎn)，不能從電感下面走線；5）自舉元件（Rb、Cb）盡量靠近IC，走線盡量短、寬布局布線（1）第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。布局布線布局布線（2）第二十三頁(yè)，共33頁(yè)。背景介紹內(nèi)容Buck變換器工作原理IC及關(guān)鍵器件選擇布局布線常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策第二十四頁(yè)，共33頁(yè)。常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策整改對(duì)策:改進(jìn)PCB布局;自舉電容串聯(lián)電阻或加吸收電路.SW尖峰及振鈴吸收電路(1)RsCs推薦值4.7~100Ω100~1000pF第二十五頁(yè)，共33頁(yè)。常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策SW尖峰及振鈴吸收電路(2)整改前整改后第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策可能的原因：1、輸入（IN）電容離IC較遠(yuǎn)或電容量不夠大；2、自舉電容走線（BS-電容-SW）過(guò)長(zhǎng)過(guò)細(xì)。IC較燙，電路效率低第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策或輸出電壓紋波測(cè)試（1）原則：盡量使“探頭”和“探頭地”之間的“環(huán)”最?。ㄒ员苊馓筋^地線環(huán)俘獲高頻噪聲），從而測(cè)得真實(shí)的信號(hào)。

方法1，用銅線或焊絲圈繞出一個(gè)針尖，代替探頭地；

方法2，將探頭直接別在測(cè)試點(diǎn)和PCB的地上。第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策好較差輸出電壓紋波測(cè)試（2）第二十九頁(yè)，共33頁(yè)。常見(jiàn)問(wèn)題原因及排除對(duì)策1，檢查EN電平2，測(cè)量輸出紋波3，測(cè)量SW波形是否穩(wěn)定簡(jiǎn)單的信號(hào)完整性測(cè)試——判斷你的DC-DC電路是否在正確的工作第三十頁(yè)，共33頁(yè)。附：新產(chǎn)品AdaptiveCOTModeLowRDS(ON)InternalPowerMOSFETsWide3Vto16VOperatingInputRangeFasttransientresponseTheMP1492isafullyintegrated,high–efficiency2Asynchronousrectifiedstep-downconverter.TheMP1492operatesathighefficiencyoverawideoutputcurrentloadrangebecauseofadaptiveConstant-On-Time(COT)controlmode.DigitalSetTopBoxesFlatPanelTelevisionandMonitorsDistributedPowerSystemsTophighlightloadefficiencyHighfullloadefficiencycurveAvailablefor3.3V,5V,12V,15VinputvoltageSmalloutputcapacitorforlowcostOtherFeaturesKeyFeaturesBenefitsApplicationsSpecifications2AOutputCurrentProprietarySwitchingLossReductionTechniqueProgrammableSwitchingFrequencyOCP,SCP,OVP,UVPProtectionCompatiblewith0.5WstandbyrequirementsEnablepinfunctionThermalshutdownInputvolta