摘要:MAX5073是一款可工作于降壓或升壓模式的雙路轉換器。作為雙路降壓轉換器工作時,該器件兩路輸出可分別提供高達2A和1A的輸出電流。該參考設計主要說明MAX5073作為降壓轉換器、工作于2MHz開關頻率的應用。高開關頻率允許使用更小尺寸的無源元件,并工作在汽車應用中AM波段以外的頻率。
本文給出了采用MAX5073雙通道降壓型轉換器、工作于2MHz開關頻率下的詳細參考設計。該設計可用于電路板空間受限的應用,因為較高的開關頻率允許采用更小尺寸的無源元件。此外,該電源解決方案可用于汽車電子(帶有拋負載保護),即需要開關頻率工作在AM調頻波段以外的產品。例如,汽車儀表盤和信息娛樂系統。
該參考設計的關鍵規格在下面列出,并給出了應用所需的詳細原理圖(圖1)及材料清單(表1)。
詳細電路圖(PDF)
圖1. MAX5073參考設計
表1. 材料清單
實際測量電路獲得的數據給出了器件的效率指標,詳細內容參見表2和表3。
表2. VOUT2禁止時的效率指標
fSW = 2MHz、LOUT = 4.7μH、COUT = 22μF/6.3V (陶瓷電容)
表3. VOUT1禁止時的效率指標
fSW = 2MHz、LOUT = 4.7μH、COUT = 22μF/6.3V (陶瓷電容)
在穩定性方面,圖2和圖3所示為每路輸出的波特圖,詳細說明了每路輸出的增益和相位。
圖2. 3.3V/1.4A VOUTPUT波特圖
圖3. 2.5V/0.6A VOUTPUT波特圖
本文給出了采用MAX5073雙通道降壓型轉換器、工作于2MHz開關頻率下的詳細參考設計。該設計可用于電路板空間受限的應用,因為較高的開關頻率允許采用更小尺寸的無源元件。此外,該電源解決方案可用于汽車電子(帶有拋負載保護),即需要開關頻率工作在AM調頻波段以外的產品。例如,汽車儀表盤和信息娛樂系統。
該參考設計的關鍵規格在下面列出,并給出了應用所需的詳細原理圖(圖1)及材料清單(表1)。
規格
- 輸入電壓:5.5V至16V
- 第1路轉換器輸出電壓 = 3.3V/2A (最大值)
- 第2路轉換器輸出電壓 = 2.5V/1A (最大值)
- 每路轉換器的開關頻率(fSW) = 2MHz
- 環境溫度(TA) = -40°C至+85°C
詳細電路圖(PDF)
圖1. MAX5073參考設計
表1. 材料清單
Designator | Value | Description | Part | Footprint | Manufacturer | Quantity |
C1 | 100μF/35V | Capacitor | EEVFK1V101P | 8mm x 10.2mm | Panasonic | 1 |
C2, C3, C4, C17, C18 | 0.1μF/25V | Capacitors | GRM188R71E104KA01D | 603 | Murata | 5 |
C5, C6, C7 | 22μF/6.3V | Capacitors | GRM31CR60J226KE19 | 1206 | Murata | 2 |
C8, C9 | 10μF/25V | Capacitors | GRM31CR61E106KA12 | 1206 | Murata | 1 |
C10, C12 | 2.2nF | Capacitors | GRM188R71H222JA01 | 603 | Murata | 2 |
C11 | 560pF | Capacitor | GRM188R71H561KA01 | 603 | Murata | 1 |
C13, C14 | 22pF | Capacitors | GRM1885C1H220JA01 | 603 | Murata | 2 |
C15 | 1nF | Capacitor | GRM18871H102KA01 | 603 | Murata | 1 |
C16 | 4.7μF/6.3V | Capacitor | GRM188R60J475KE19B | 603 | Murata | 1 |
C19 | 0.22μF/10V | Capacitor | GRM188R71A224KA01 | 603 | Murata | 1 |
C20 | 0.01μF | Capacitor | GRM188R71H103KA01J | 603 | Murata | 1 |
D1, D2 | 30V, 500mA | Schottky diodes | MBR0530 | SOD123 | ON Semiconductor | 2 |
D3 | 40V, 3A | Schottky diode | MBRS340 | SMC | ON Semiconductor | 1 |
D4 | 40V, 2A | Schottky diode | MBRS240 | SMB | ON Semiconductor | 1 |
L1, L2 | 4.7μH | Inductors | IHLP2525-CZ | 6.86mm x 6.47mm x 3.18mm | Vishay | 1 |
R1, R11 | 100kΩ | Resistors | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 2 |
R2 | 6.8Ω | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
R3 | 4.7Ω | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
R4, R8, R10 | 1.18kΩ | Resistors | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 3 |
R5, R9 | 27.4kΩ | Resistors | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 2 |
R6 | 10kΩ | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
R7 | 12.7kΩ | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
R12 | 2.2Ω | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
R13 | 6.19kΩ | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
R14 | 8.76kΩ | Resistor | SMD, 1%, 0.125W | 603 | Vishay | 1 |
U1 | MAX5073 | Dual buck converter | MAX5073ETI+ | 32-TQFN_EP (5mm x 5mm) | Maxim | 1 |
實際測量電路獲得的數據給出了器件的效率指標,詳細內容參見表2和表3。
表2. VOUT2禁止時的效率指標
fSW = 2MHz、LOUT = 4.7μH、COUT = 22μF/6.3V (陶瓷電容)
VIN (V) | IIN (A) | VOUT1 (V) | IOUT1 (A) | Efficiency (%) |
14.007 | 0.065732 | 3.3371 | 0.1018 | 36.8973371 |
14.010 | 0.183690 | 3.3339 | 0.5122 | 66.3542117 |
14.005 | 0.267750 | 3.3321 | 0.8032 | 71.3722082 |
14.007 | 0.329490 | 3.3309 | 1.0112 | 72.9812485 |
14.005 | 0.449290 | 3.3298 | 1.4007 | 74.1230723 |
14.002 | 0.584520 | 3.3281 | 1.8203 | 74.0201375 |
14.001 | 0.650260 | 3.3267 | 2.0150 | 73.6279304 |
表3. VOUT1禁止時的效率指標
fSW = 2MHz、LOUT = 4.7μH、COUT = 22μF/6.3V (陶瓷電容)
VIN (V) | IIN (A) | VOUT2 (V) | IOUT2 (A) | Efficiency (%) |
14.008 | 0.044533 | 2.5350 | 0.1075 | 43.6845979 |
14.008 | 0.067144 | 2.5337 | 0.2049 | 55.1967881 |
14.003 | 0.087638 | 2.5337 | 0.3010 | 62.1452787 |
14.004 | 0.109076 | 2.5337 | 0.4003 | 66.3986847 |
14.005 | 0.133680 | 2.5337 | 0.5122 | 69.3178710 |
14.005 | 0.155350 | 2.5338 | 0.6097 | 71.0058542 |
14.008 | 0.255976 | 2.5334 | 1.0001 | 70.6597037 |
在穩定性方面,圖2和圖3所示為每路輸出的波特圖,詳細說明了每路輸出的增益和相位。
圖2. 3.3V/1.4A VOUTPUT波特圖
圖3. 2.5V/0.6A VOUTPUT波特圖
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