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常見問題

DC-DC電路中的輸入、輸出電容能省嗎?

信息來源: http://www.miaonou.com

 

DC-DC非隔離電源設計中,常常有為了節省成本,把輸入輸出電容省了或改小,其實這些都是不可取的,因小失大。下面是總結的一些設計經驗:

1、輸入端:

輸入電容 CIN:

常見案例,如直接去掉 CIN,或者 22uF改成 1uF等,這些都是不可取的。輸入電容 CIN的濾波穩壓作用是不可忽略的,輸入電容 CIN在 PCB設計中, 需要盡可能靠近在芯片的 VIN引腳位置,同時 加上 0.1uF的旁路高頻去耦瓷片電容并靠近芯片 VIN引腳,有利于系統的穩定性, CIN是瓷片電容時,一般增加多個 CIN并聯,也利于系統的穩定性。

輸入尖峰電壓吸收:

由于貼片陶瓷電容的 RMS 電流較小,若僅適用瓷片電容,在 9V, 15V, 30V, 50V,70V和 90V輸入沖擊電壓會達到輸入最大電壓的 3-4 倍,可能會超出芯片 Vin 腳的耐壓,造成芯片損壞,

一般建議是:

(1) 輸入電容加電解電容

(2) 加 TVS管

(3)輸入正極串聯電阻

2、 輸出端

輸出電容 COUT

輸出電容 COUT也是存在節省成本,電容不加和嚴重減少容值問題,還有PCB lay的擺放位置問題。在一些 DC-DC芯片中,如果存在 VOUT引腳, COUT也是需要靠近 VOUT引腳擺放。

同時加上 0.1uF的旁路高頻去耦瓷片電容,有利于系統的穩定性, COUT是瓷片電容時,一般增加多個 COUT并聯,也利于系統的穩定性。

注意:輸入電容和輸出電容接 GND的回路畫板也需要注意,不要從電感干擾源底部經過,這會造成系統不穩定。

3、 FB輸出電壓反饋

要遠離干擾源,如電感器和續流二極管,反饋電阻要靠近芯片 FB引腳位置擺放。

例如, R1和 R2是反饋電阻, C2是反饋旁邊電容, C2根據芯片規格書選擇加和不加。

輸出反饋電阻 R1要從輸出電容 COUT端單點走線接到 R1位置,不能從電感器出走線,輸出電容濾波后對 FB 采樣的精確度和抗干擾效果更好,同時 R1/R2電阻需要精度 1%的。 

4、二極管:

二極管的耐壓值和電流均需要留有一定的余量,大概 40%左右。續流二極管 D1 的推薦選擇肖特基二極管,使用快管效率會損傷,普通整流二極管無法正常使用。

5、電感器:

電感器不可直接貼近 IC 或者倒放在 IC 上,避免電感高頻電流信號對芯片內部小信號的干擾;電感器的選擇要依據芯片規格書的公式或者推薦值。跟芯片的工作頻率是由直接關系,頻率高,可選擇低感值的電感器,頻率低,需選擇高感值的電感器,例如工作頻率是 1MHZ,可選 3.3uH,4.7uH等, 工作頻率是 140kHZ,建議是 47uH-22uH。同時芯片的輸出功率決定了選擇多大的電感器,一般主要看選擇的電感器的飽和電流,再綜合尺寸,散熱,效率等來選擇貼片電感或者環形電感。


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