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常见问题

DC-DC电路中的输入、输出电容能省吗?

信息来源: http://www.szkoce.com

 

DC-DC非隔离电源设计中,常常有为了节省成本,把输入输出电容省了或改小,其实这些都是不可取的,因小失大。下面是总结的一些设计经验:

1、输入端:

输入电容 CIN:

常见案例,如直接去掉 CIN,或者 22uF改成 1uF等,这些都是不可取的。输入电容 CIN的滤波稳压作用是不可忽略的,输入电容 CIN在 PCB设计中, 需要尽可能靠近在芯片的 VIN引脚位置,同时 加上 0.1uF的旁路高频去耦瓷片电容并靠近芯片 VIN引脚,有利于系统的稳定性, CIN是瓷片电容时,一般增加多个 CIN并联,也利于系统的稳定性。

输入尖峰电压吸收:

由于贴片陶瓷电容的 RMS 电流较小,若仅适用瓷片电容,在 9V, 15V, 30V, 50V,70V和 90V输入冲击电压会达到输入最大电压的 3-4 倍,可能会超出芯片 Vin 脚的耐压,造成芯片损坏,

一般建议是:

(1) 输入电容加电解电容

(2) 加 TVS管

(3)输入正极串联电阻

2、 输出端

输出电容 COUT

输出电容 COUT也是存在节省成本,电容不加和严重减少容值问题,还有PCB lay的摆放位置问题。在一些 DC-DC芯片中,如果存在 VOUT引脚, COUT也是需要靠近 VOUT引脚摆放。

同时加上 0.1uF的旁路高频去耦瓷片电容,有利于系统的稳定性, COUT是瓷片电容时,一般增加多个 COUT并联,也利于系统的稳定性。

注意:输入电容和输出电容接 GND的回路画板也需要注意,不要从电感干扰源底部经过,这会造成系统不稳定。

3、 FB输出电压反馈

要远离干扰源,如电感器和续流二极管,反馈电阻要靠近芯片 FB引脚位置摆放。

例如, R1和 R2是反馈电阻, C2是反馈旁边电容, C2根据芯片规格书选择加和不加。

输出反馈电阻 R1要从输出电容 COUT端单点走线接到 R1位置,不能从电感器出走线,输出电容滤波后对 FB 采样的精确度和抗干扰效果更好,同时 R1/R2电阻需要精度 1%的。 

4、二极管:

二极管的耐压值和电流均需要留有一定的余量,大概 40%左右。续流二极管 D1 的推荐选择肖特基二极管,使用快管效率会损伤,普通整流二极管无法正常使用。

5、电感器:

电感器不可直接贴近 IC 或者倒放在 IC 上,避免电感高频电流信号对芯片内部小信号的干扰;电感器的选择要依据芯片规格书的公式或者推荐值。跟芯片的工作频率是由直接关系,频率高,可选择低感值的电感器,频率低,需选择高感值的电感器,例如工作频率是 1MHZ,可选 3.3uH,4.7uH等, 工作频率是 140kHZ,建议是 47uH-22uH。同时芯片的输出功率决定了选择多大的电感器,一般主要看选择的电感器的饱和电流,再综合尺寸,散热,效率等来选择贴片电感或者环形电感。


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