• 正文
  • 相关推荐
申请入驻 产业图谱

从0到1设计BUCK(3) | BUCK降压电路芯片选型实战指南

03/31 09:45
2335
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

01、背景简述

表 0.1 TPS54561DPRT参考电路实例的设计需求

表 0.1是[ 从0到1设计BUCK(2) | 为什么要设计电路?电源工程师必知的电路设计第一步! ]文中的设计需求,这就是BUCK芯片选型的依据。此文,以“表1”设计需求来说明BUCK芯片选型方法。

02、TI器件

第1步,是需要降压拓扑、升压拓扑,还是降升压拓扑?

根据表 0.1设计需求,从输入电压典型值12V转换为输出电压典型值5.0V,这里需要的是降压拓扑。

TI官网的降压稳压器芯片的页面,如下所示:

图 0.1 明确所需为降压拓扑

第2步,选择降压转换器,还是降压控制器?选择非同步整流,还是同步整流?

参考《开关电源宝典·降压电路(BUCK)的原理与应用》第1.3章节内容:通常负载电流小于5A时,可以选择非同步或同步降压转换器电路;当负载电流大于5A时,可以选择非同步或同步降压控制器电路。

此处,我们的负载电流设计指标刚好是5A,可以选择拓扑较为简单的非同步降压转换器电路。

筛选了降压转换器的页面,显示有1030个可用的器件,如下所示:

图 0.2 明确所需为降压转换器

另外,选择电压模式控制,还是电流模式控制,或其他控制方式?参考“2.5 降压电路的控制模式有哪些?”相关内容。ACOT控制架构相对 CM 和 CM-COT 控制架构具有更快的瞬态响应速度,比较适合用于为 DDR 存储器、SOC 内核、FPGA 和 ASIC 等具有快速变化特性的负载供电。

这里,我们并未限定具体后端的负载类型,选择普通的电压模式、电流模式或COT模式均可。

第3步,支持的输入电压范围?

根据表 0.1,需要支持的输入电压范围是7.0V-60V。

当分别填入输入电压最小值6V和最大值60V时,显示有101个可用的器件,如下所示:

图 0.3 使用输入电压范围筛选芯片

第4步,需要支持的输出电压是多少?负载电流是多大?

当分别填入输出电压Vout为5V,负载电流Iout为5A时,显示有7个可用的器件,如下所示:

图 0.4 使用输出电压和负载电流筛选芯片

7个可用的器件分别是LM76005,LM76005-Q1,TPS54560,TPS54560B,TPS54560B-Q1,TPS54561DPRT,TPS54561-Q1。

第5步,LM76005-Q1,TPS54560B-Q1和TPS54561-Q1三个是满足AEC-Q100车规级芯片,不予考虑。

TPS54560B支持的工作温度范围是-40度到150度,其他几个都支持的是-40度到125度,可以满足工业应用场景。TPS54561DPRT相对LM76005和TPS54560器件,多了软启动(具有调节输出端浪涌电流的能力。

因为我们在表 0.1中要求输出端浪涌电流不超过0.25A,所以需要软启动配置功能)和电源良好功能。所以,TPS54561DPRT是此处选型完成的器件(此处,我们对芯片封装不做具体要求)。

这里需要说明的是,此处我们是以TPS54561DPRT器件为目标进行降压芯片选型的,仅用于说明BUCK芯片选型的过程。实际进行降压芯片选型时,除了上述一些步骤外,还需要考虑芯片价格、供应情况等综合因素。

03、MPS器件

选择“开关变换器和控制器”…

选择“降压(Buck)”…

设计需求中的最大输入电压为60V,这里选择Vin,max > 48V …

可见,MPS并没有合适此文“设计需求”的BUCK芯片…

03、元器件商城

根据“设计需求”中的降压拓扑、输入电压最小值&最大值、负载电流5A等条件,通过贸泽、得捷、立创商城等元器件商城筛选,满足该应用的BUCK芯片还有:RTQ6365GSP、RTQ2965GSP-QA、LM76005RNPR、RAA2116504GNP#MA0、MAX17506ATP+等。

相关推荐