具有3.3V和5V输出的低部件数DC/DC转换器电路

Ron Vinsant

本设计笔记描述了一种基于 LT1076 五端开关稳压器的简单低成本双输出降压型转换器电路。

性能

输入电压范围为 8V 至 30V。5V 的负载范围为 0.05A 至 0.5A，而 3.3V 的负载范围为 0.1A 至 1A。该电路在空载条件下具有自保护功能;它将以与许多离线反激式电源相同的方式“打嗝”。

输出电压调节非常出色。在所有负载和线路条件下，包括交叉调节，3.3V输出在3.25V至3.27V范围内变化。在相同条件下，5V输出在4.81V至5.19V范围内变化。

在 0.5A （3.3V） 和 0.25A （5V） 的典型应用中，效率通常为 76%。当输入电压为30V和满载时，效率降至66%。在正常操作区域，效率始终优于70%。

在所有线路和负载条件下，5V 纹波小于 75mV，3.3V 纹波小于 50mV。

这种设计通过消除第二个稳压器来帮助节省零件和成本。只需几个额外的部件即可进行第二次输出。它们是：两个电阻器、一个肖特基二极管、一个小陶瓷电容器和一个电解滤波器;只有 5 个附加组件！普通的单绕组电感器增加了一个小绕组以产生额外的输出。

该电路在我们的实验室中构建，仅针对室温性能进行了评估。尚未进行稳定性分析。

 

在在	在外，输出 1 （5V）	在外， 输出 2 （3.3V）
8V 30V	在我外= 0.4A 4.81 5.07	在我外= 1A 3.26 3.26
8V 30V	在我外= 0.05A 5.14 5.19	在我外= 1A 3.25 3.25
8V 30V	在我外= 0.4A 4.81 5.02	在我外= 1A 3.26 3.27
8V 30V	在我外= 0.05A 5.07 5.11	在我外= 1A 3.26 3.26

 

感应器

该电感器基于 EP-13 铁氧体磁芯，该磁芯可从多家供应商处获得。在我们的面包板中，我们使用了3C81材料的Ferroxcube芯，其间隙为6密耳（中心间隙）。3.3V 绕组是 #22 AWG 的 25 圈，而 5V 绕组是 #13 AWG 的 28 圈。任何磁性元件供应商都应该能够缠绕此设备。电感的温升仅为14°C。线圈电子学（305）781-8900或飓风实验室（801）635-2003）可以提供现成的电感器。

电容器

输出电容C2和C3中的纹波电流为250m武器输入电压为30V，两个输出端最大负载合计。

承受较高应力的输入电容器 （C1） 在 830V 输入和最大负载下的最大纹波电流为 14mA。

输入和输出电容主要用于ESR，而不是电压。电容器的50V额定值不是由于电路应力，而是由于特定罐尺寸的最低ESR发生在50V时，在该系列电容器中，来自该特定制造商。

频率补偿网络中的电容器应至少为X7R陶瓷，绝不应为Z5U，如果预计工作温度范围较宽，则应使用聚酯或聚碳酸酯薄膜帽。

布局

为了获得适当的性能，如图1所示布置电路非常重要。如图所示，在转换器输出端使用单点地。术语“短”表示所示两点之间的迹线应尽可能短。这些走线的最小宽度应为 0.2 英寸，在 2 盎司铜中，长度小于 1.5 英寸。在原理图较重的线条上应避免走线超过此长度。

图1.3.3V至5V双输出DC/DC转换器。

热沉

任何 30°C/W 或更低的散热器都将使 LT1076 保持在高达 70°C 环境温度的可接受温度。

审核编辑：郭婷