基于LM5642的BUCK型拓撲結構應用

AC／DC、DC／DC轉(zhuǎn)換器負責系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換和傳送，其在系統(tǒng)中的角色相當于人體心臟，一旦出現(xiàn)問題，系統(tǒng)就會停止工作。通訊產(chǎn)品電源需要高可靠性。小型、輕量和高效率的電源應用于以電子計算機為主導的各種終端設備、通信設備中，是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源供電方式。

2 LM5642器件簡介

圖1為LM5642器件引腳配置，LM5642開關控制器有兩種操作模式可供選擇，除可提供兩個電壓輸出外，也可利用雙相位模式提供負載電流比雙輸出大1倍的單電壓輸出；該器件能以200 kHz的頻率工作，其內(nèi)含的兩個控制器可在180°反相時繼續(xù)工作；對于需利用該器件執(zhí)行單輸出穩(wěn)壓功能的高電流應用方案，此180°反相工作的功能可大幅減少輸入濾波電容。LM5642的振蕩器頻率可在150～250 kHz內(nèi)調(diào)節(jié)升壓或降壓，以確保可與系統(tǒng)同步操作，從而減少開關頻率所造成的干擾。該器件內(nèi)置的電流模式控制環(huán)路可在輸入電壓Vin為4．5～36 V寬范圍變動，每一通道輸出都可調(diào)整范圍從1．3 V～90％Vin變動，其轉(zhuǎn)換速度極高，效率更高達95％，適于為系統(tǒng)提供高電流、低電壓電源的應用方案。

3 基于LM5642的雙路輸出大電流應用

圖2為LM5642雙輸出電路原理圖，其輸入為15 V，輸出分別為+5 V／7 A和3．3 V／7 A，以圖2的通道1為例介紹該設計設計中所考慮的關鍵參數(shù)和外圍器件選型。

3.1 門限電流確定

LM5642有兩路電流門限設置引腳：引腳ILIM1和ILIM2(圖2)。以引腳ILIM1為例，其器件內(nèi)置恒定0． 99μA電流，并通過外部連接到Vin輸入電阻R7轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?，該電壓將和?的電壓比較。R9與輸入相連，是電流的主要通路，電流經(jīng)R9進入功率場效應管。此處R8選擇較小為100 Ω，忽略其分壓。通過比較R7和R9的電壓大小來確定電流是否合適，如果R7兩端電壓大于R9電壓，器件正常工作，反之內(nèi)部過流保護將關斷。設計中通過比較電壓合理設置R7的參數(shù)，而R9選取低阻值，一般為10 mΩ。

3.2 輸出端電阻選擇

根據(jù)實際輸出電壓要求，由式(1)、(2)計算相關電阻值，在圖2中兩路輸出電阻分別為R13、R14、R23、R24。

考慮到輸出電壓的準確度，式(2)用來先確定R14的最大阻值，考慮輸出電壓具有3％的偏差，此處Vfb=1．238 V，最大流入反饋引腳FB1的電流為200 nA。

3.3 輸出電感選擇

電感由輸出紋波電壓確定，由式(3)計算電感值Lmin。