基于EL7558BC的DC/DC变换器的设计与实现
式中:C8单位为法拉F。
通过调节电容C8来改变开关频率时,连接CSLOPE脚的斜坡补偿电容C7也要做相应的调整,电容C7与C8比例通常为1:1.5。
2.3 选择输入滤波元件
EL7558BC芯片的输入端通常需要一个去耦电容和一个大容量输入电容。去耦电容C12主要作用是降低芯片输入端的高频噪声,一般采用1~10μF的瓷片电容,这个电容在布局时必须尽可能地靠近EL7558BC芯片以获得最佳效果。大容量输入电容C9的主要作用是降低输入纹波电压,在某些应用中一个10μF的去耦电容已经足够滤波而无须大容量输入电容。至于是否需要大容量输入电容,首先取决于允许的最大输入纹波电压。通常要使EL7558BC正常工作,输入纹波电压不可超过300mV。可用式(3)计算只用10μF电容时,可能出现的最大输入纹波电压,如果计算得到的值超过允许值,就要用大容量输入电容。
ΔVIN= (3)
式中:ΔVIN为没有大容量电容时的输入纹波电压的最大峰峰值;
IOUT(MAX)为最大的直流负载电流。
大容量输入电容的值越大越有利于降低纹波电压,而其等效串联电阻(ESR)越大却会增加纹波电压,所以,要选择容量大且ESR低的电容。式(4)给出了大容量输入电容与输入纹波电压的大致关系。如果纹波电压还是太大,可以采用多个电容并联的方法。另外大容量输入电容的额定电压和电流也要合适。
ΔVIN′=+IOUT(MAX)ESRMAX (4)
式中:ΔVIN′为有大容量输入电容时的输入纹波电压的最大峰峰值;
IOUT(MAX)为最大的直流负载电流;
CBULK为所采用的大容量输入电容即C9;
ESRMAX为大容量输入电容的最大ESR。
2.4 选择输出滤波元件
输出滤波元件的选择是DC/DC变换器设计中最关键的一环,输出滤波元件决定了电源的稳定性。重点是要选择两个元件,一个是输出电感L1,另一个是输出电容C10。影响电源稳定性的最关键参数是输出电容的ESR,电容的数据手册一般都会给出电容的最大ESR,而最小ESR通常为最大ESR的40%~60%。此外,在选择电容的时候,电容ESR的温漂也要适当考虑。
输出电感L1具有存储能量和滤去纹波两大功能,电感的选择主要是由输入、输出电压,以及开关频率决定的。电感的额定电流必须大于最大输出电流(8A),电感值的选取可以由式(5)计算得到。
LOUT=(VIN(MAX)-VOUT) (5)
式中:LOUT为的输出电感,即L1;
VIN(MAX)为最大的输入电压;
VOUT为输出电压;
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