如何設計高效率大電流直流穩壓電源

圖3 采用這顆IC 設計+5V 電源的實(shí)際應用電路

對這個(gè)電路的設計，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(xiàn)過(guò)長(cháng)而導致引入外部的干擾使得電路工作不穩定。

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，因為這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IC 內部的MOS 管V1 關(guān)斷時(shí)，電感L1 能快速的向負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節Vout，使其精度達到預定的要求。

6. L1 采用繞線(xiàn)式工字型貼片電感，其額定工作電流必須達到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。電路中所使用的所有元件的型號規格參數如表2 所示。

表2 電子元件清單

3、結束語(yǔ)

在采用集成電路MP1593 設計直流穩壓電源時(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)在設計MP1593 的應用電路時(shí)，( 圖3 ) 中的某些元件的參數是需要進(jìn)行調整的， 如：L1、D1、C6、R3、R4、R5、R6都需要根據輸出電壓的大小而重新選擇適當的參數。

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

2. 在PCB 布線(xiàn)時(shí)，必須注意地線(xiàn)的排布方法。

一般要求將輸入部分的地線(xiàn)與輸出部分的地線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)段要盡可能短一些，粗一些。

4. 在PCB 布線(xiàn)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)措施是為了使設計出來(lái)的實(shí)際應用電路具有極好的工作穩定性，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。事實(shí)上，本人曾經(jīng)在便攜式DVD 產(chǎn)品中采用MP1593 設計了+5V、+3.3V、+1.8V 三種直流穩壓電路，實(shí)際測得該機的性能指標非常好，輸出電壓上的紋波很小，音頻系統的信噪比實(shí)測達到了90dB 以上，視頻系統的亮度信噪比達到了60dB 以上，充分證明該電路具有很好的實(shí)用性。