如何設(shè)計(jì)高效率大電流直流穩(wěn)壓電源

圖3 采用這顆IC 設(shè)計(jì)+5V 電源的實(shí)際應(yīng)用電路

對(duì)這個(gè)電路的設(shè)計(jì)，有幾點(diǎn)說(shuō)明如下：

1. 這里用的電阻、電容等元件都是采用貼片型的元件。采用貼片型元件的好處：一是可以使整個(gè)電路的體積做的很小，二是為了讓各元件排列得很緊湊，以避免元件之間連接線過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致引入外部的干擾使得電路工作不穩(wěn)定。

2. 電容C4、C5 不能用電解電容，而必須采用多層陶瓷介質(zhì)貼片電容(即MLCC 電容)，最好是采用X7R 型或X5R 型的貼片電容，因?yàn)檫@種電容濾波效果較好，能確保輸出電壓Vout 的紋波電壓較小。

3. C2 必須采用X7R 型的貼片電容，同時(shí)還要盡可能靠近MP1593, 以確保使得從輸入端引入的高頻干擾減到最小。

4. D1 必須采用正向電流大于3A 的肖特基二極管(Schottky barrier diode)以確保當(dāng)IC 內(nèi)部的MOS 管V1 關(guān)斷時(shí)，電感L1 能快速的向負(fù)載提供足夠大的電流。

5. R3、R4、R5 必須采用誤差為1%的貼片電阻，以確保輸出電壓Vout 的精度。 R4、R5 串聯(lián)使用也是為了更方便的調(diào)節(jié)Vout，使其精度達(dá)到預(yù)定的要求。

6. L1 采用繞線式工字型貼片電感，其額定工作電流必須達(dá)到2A 以上。

7. 電阻R1、R2 組成串聯(lián)分壓電路從12V 電壓分出大約5V 左右的電壓給pin 7 端作為該電路的啟動(dòng)信號(hào)。電路中所使用的所有元件的型號(hào)規(guī)格參數(shù)如表2 所示。

表2 電子元件清單

3、結(jié)束語(yǔ)

在采用集成電路MP1593 設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源時(shí)，有以下幾點(diǎn)值得注意：

1. 如果輸出的電壓不是 +5V 而是 +3.3V、+1.8V 或者其它輸出電壓，這時(shí)在設(shè)計(jì)MP1593 的應(yīng)用電路時(shí)，( 圖3 ) 中的某些元件的參數(shù)是需要進(jìn)行調(diào)整的， 如：L1、D1、C6、R3、R4、R5、R6都需要根據(jù)輸出電壓的大小而重新選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)。

如何選擇參數(shù)?可參考MPS 公司發(fā)布的MP1593的IC 規(guī)格書(shū)的最新版本文件：MP1593 DatasheetRev 2.0 .pdf。

2. 在PCB 布線時(shí)，必須注意地線的排布方法。

一般要求將輸入部分的地線與輸出部分的地線分別各自在一點(diǎn)匯總后再相互連接起來(lái)， 且匯總地點(diǎn)盡可能靠近MP1593 的pin 4(GND)端。

3. 在PCB 布線時(shí)，L1、D1、C3 必須在一點(diǎn)進(jìn)行連接并且與MP1593 的 pin3 端連接的線段要盡可能短一些，粗一些。

4. 在PCB 布線時(shí)，L1、D1、C4 這幾個(gè)元件在PCB 板上所圍成的面積要盡可能的小一些，實(shí)際上就是要求將這幾個(gè)元件盡量排布得相互靠近些。

以上幾點(diǎn)措施是為了使設(shè)計(jì)出來(lái)的實(shí)際應(yīng)用電路具有極好的工作穩(wěn)定性，使輸出電壓在紋波、輸出電壓精度、信噪比等各方面都獲得非常好的性能指標(biāo)。事實(shí)上，本人曾經(jīng)在便攜式DVD 產(chǎn)品中采用MP1593 設(shè)計(jì)了+5V、+3.3V、+1.8V 三種直流穩(wěn)壓電路，實(shí)際測(cè)得該機(jī)的性能指標(biāo)非常好，輸出電壓上的紋波很小，音頻系統(tǒng)的信噪比實(shí)測(cè)達(dá)到了90dB 以上，視頻系統(tǒng)的亮度信噪比達(dá)到了60dB 以上，充分證明該電路具有很好的實(shí)用性。