摘要:MAX5073是一款可工作于降压或升压模式的双路转换器。作为双路降压转换器工作时,该器件两路输出可分别提供高达2A和1A的输出电流。该参考设计主要说明MAX5073作为降压转换器、工作于2MHz开关频率的应用。高开关频率允许使用更小尺寸的无源元件,并工作在汽车应用中AM波段以外的频率。
本文给出了采用MAX5073双通道降压型转换器、工作于2MHz开关频率下的详细参考设计。该设计可用于电路板空间受限的应用,因为较高的开关频率允许采用更小尺寸的无源元件。此外,该电源解决方案可用于汽车电子(带有抛负载保护),即需要开关频率工作在AM调频波段以外的产品。例如,汽车仪表盘和信息娱乐系统。
该参考设计的关键规格在下面列出,并给出了应用所需的详细原理图(图1)及材料清单(表1)。
规格
- 输入电压:5.5V至16V
- 第1路转换器输出电压 = 3.3V/2A (最大值)
- 第2路转换器输出电压 = 2.5V/1A (最大值)
- 每路转换器的开关频率(fSW) = 2MHz
- 环境温度(TA) = -40°C至+85°C
详细电路图(PDF)
图1. MAX5073参考设计
表1. 材料清单
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 |
实际测量电路获得的数据给出了器件的效率指标,详细内容参见表2和表3。
表2. VOUT2禁止时的效率指标
fSW = 2MHz、LOUT = 4.7µH、COUT = 22µF/6.3V (陶瓷电容)
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禁止时的效率指标
fSW = 2MHz、LOUT = 4.7µH、COUT = 22µF/6.3V (陶瓷电容)
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 |
在稳定性方面,图2和图3所示为每路输出的波特图,详细说明了每路输出的增益和相位。
图2. 3.3V/1.4A VOUTPUT波特图
图3. 2.5V/0.6A VOUTPUT波特图
*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。