基于LM3478的50W DCDC升降壓變換器設(shè)計(jì)方案

引言

　　現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展很快，半導(dǎo)體供應(yīng)商不斷推出新器件，從而推動(dòng)電子應(yīng)用工程師的不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足市場(chǎng)的日益需求。本文介紹的即是基于客戶(hù)的需求，應(yīng)用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的新型電流型PWM芯片L

　　通常稱(chēng)之為升降壓變換器SEPIC的簡(jiǎn)單原理如下：當(dāng)SW開(kāi)通時(shí)，加在L1，L2上的電壓均為Vin，此時(shí)Cp并在L2上，且有Cp上的電壓與L2上的相等。當(dāng)SW關(guān)斷時(shí)，L1中的電流繼續(xù)沿著Cp、D1流向Cout輸出到

　　該電路是基于SEPIC拓?fù)?、?yīng)用LM3478芯片按照客戶(hù)的技術(shù)要求設(shè)計(jì)的。在該電路中，考慮到適配器的體積及儲(chǔ)能電感磁性材料的體積，選定工作頻率Fs=250KHz。

　　計(jì)算儲(chǔ)能電感L3、L4的電感量及磁芯選擇

　　首先由公式：D=Vout/(Vout+Vin)計(jì)算占空比。由于最嚴(yán)酷條件下的電感紋波電流是在最大輸入電壓下，所以D=12/(12+60)≈0.167。

　　計(jì)算儲(chǔ)能電感l(wèi)3、L4：正常情況下，L4的大小在確保最小負(fù)載電流下使電感電流連續(xù)，且輸出紋波滿(mǎn)足指標(biāo)要求。為此，我們假定在20%最小負(fù)載電流下，允許有40%的峰-峰值紋波電流流過(guò)L4。

　　C1、C2為輸入濾波，Q1、DZ1、DZ2、D1-1構(gòu)成啟動(dòng)電源，L3、L4為儲(chǔ)能電感，Q2為功率MOSFET，IC為PWM驅(qū)動(dòng)芯片，R5為頻率調(diào)整電阻，C3、C4、R2為反饋補(bǔ)償，R3、R4為反饋分壓電阻，R7為過(guò)電流取樣電阻，C8、C9為SEPIC電容，R8、R9、C6、C7為吸收網(wǎng)絡(luò)，D2為輸出整流二極管，C10、C11、C12為輸出濾波電容。當(dāng)然要想符合EMC要求，輸入端還應(yīng)該有共模電感，差模電感，及X、Y等安規(guī)電容。

　　L=Vdt/di;

　　其中dt=1/FsD=1/(250103)0.167≈0.668，V為Vin在MOSFET開(kāi)通時(shí)的值。因此，有如下計(jì)算：

　　L4=60(0.66810-6/0.4)=100.2μH。取100μH的標(biāo)稱(chēng)值。由該SEPIC原理及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，作為倆個(gè)分離的儲(chǔ)能電感，L3的取值也為：100μH。

　　由于該電感為儲(chǔ)能電感，因此，對(duì)磁性材料的選取要特別注意。此處選擇的材料為：Magnetic公司的Kool Mu，相同性能的材料，其他公司又稱(chēng)鐵硅鋁。參數(shù)如下：

　　料號(hào)：77381-A7，黑色

　　尺寸：17.279.656.35(mm)，為環(huán)型磁芯