【基础设计】如何设计一个DC-DC升压开关电路(7/5更新）

lvgaopan

mark，好贴

lili_11

rollei120 发表于 2012-7-3 11:29

                               
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输出电容的选择
ISL97516规格书里推荐低ESR的多层陶瓷贴片电容。ESR的全称是Equivalent Series Resistance ...

知道了选择电容量大小，还有一种就是选电容类型，到底MLCC，固态，钽聚合物，铝电解。。。有什么区别啊。。。
太复杂了。。。

rollei120

lili_11 发表于 2012-7-3 14:48

                               
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知道了选择电容量大小，还有一种就是选电容类型，到底MLCC，固态，钽聚合物，铝电解。。。有什么区别啊。 ...

1, MLCC是英文Multi-Layer Ceramic Capacitor的首写字母，中文意思是多层陶瓷电容器. 一般都是贴片电容。
2，固态电容全称为：固态铝质电解电容。它与普通电容（即液态铝质电解电容）最大差别在于采用了不同的介电材料，液态铝电容介电材料为电解液，而固态电容的介电材料则为导电性高分子。
3， 钽电容：使用金属钽做介质，不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸绕制，本身几乎没有电感，但这也限制了它的容量。
以上是网上搜索的。

就开关电源来说，ESR为考虑的主要参数，MLCC<固态<钽电容<电解。MLCC应该最好，当然也要看品牌了，MLCC较多用于DC-DC，开关频率较高的场合。
另外，网上的资料显示，钽电容的可靠性是最好的，价钱也比较贵。
固态电容的容量可以做的比较大，例如几百-几千uF，如果开关频率较低时，用固态的比较好，比如AC-DC的电源中，开关频率一般在130KHz以下。

topczb

技术贴，收藏慢慢看{:1_292:}

rollei120

大家如果有问题的话，可以提出来，共同探讨一下

Junyee

希望LZ能多推荐几款此类IC啊,
当然,不要太贵,

DIY玩玩,我的理想价位是"
异步的,不要超过2元,
同步整流,不要超过5元,,

Junyee

34063就不提了,不堪用的东西,

就一个PT1301,7毛钱吧好像是,不过单锂升5V上不了1A，而且很容易坏。
自己玩过一个什么IC忘了，加上MOS扩流，锂电升5V可以稳定在1。5A。效率80P左右


57的jianada朋友真逗，，，

翦翦风

学习~~~~

rollei120

Junyee 发表于 2012-7-3 22:12

                               
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希望LZ能多推荐几款此类IC啊,
当然,不要太贵,

我手上也没有太多不同的IC。你可以找到型号，告诉我，帮你看看。
至于零售的价钱，我确实不在行。

rollei120

Junyee 发表于 2012-7-3 22:15

                               
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34063就不提了,不堪用的东西,

就一个PT1301,7毛钱吧好像是,不过单锂升5V上不了1A，而且很容易坏。

34063的频率低了些，最大只有100KHz。如果器件选择合理，应该也ok，对于低成本的方案来说。
PI1301，就像你说的，需要另外接mos管，才能实现大电流。

lili_11

rollei120 发表于 2012-7-3 15:10

                               
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1, MLCC是英文Multi-Layer Ceramic Capacitor的首写字母，中文意思是多层陶瓷电容器. 一般都是贴片电容。 ...

谢谢了~~基本上懂了！！！

rollei120

lili_11 发表于 2012-7-4 09:47

                               
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谢谢了~~基本上懂了！！！

有空多交流

rollei120

肖特基（Schottky）二极管的选择
我们选择肖特基管时，需要注意下面这几个重要的参数:
1, Reverse Break down voltage, 反向击穿电压。肖特基管的这个电压必须高过，我们设计的输出电压。
2， forward current, 正向电流。这个值也需要高过我们刚才计算得出的，电感上的峰值电流1.88A
3， forward voltagedrop,正向压降。这个值则越小越好，越小，肖特基的损耗就越小，电源的整体效率就越高。
我们来看看实际选择的例子，假设我们手上有SS14和SSA24这两种管子，我们应该选哪个？首先要查一下他们的规格书。
SS14的：
我用红色标出了刚才那几个重要的参数，SS14的“Maximum average forward recitified current”正向最大平均电流是1A的，这个值，对于我们5V1A输出的电源来说，小了。之前计算的电感峰值电流会有1.88A。所以SS14不可以用（其他的2个参数都还可以，RMS voltage >5V ok）。

                               
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SSA24的,这个电流则符合我们1.88A峰值的要求。当然为了保险起见，你可以选择更大电流的。另外，SSA24的正向压降也比SS14的要小，这样效率会更好一些。

                               
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rollei120

理论计算的东西，不是太多人感兴趣

rollei120

geniuskim 发表于 2012-7-4 20:37

                               
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不过想设计好，必须会啊

现在的生活节奏太快，比较浮躁。喜欢，拆机，看用料，然后下结论。

rollei120

geniuskim 发表于 2012-7-4 20:46

                               
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能小型化也是技术啊

想想电脑主板就觉得羞愧

也是，苹果的充电器算是小型化的典范了

xmdzshz

学习一下

rollei120

输入电容的选择。
ISL97516的规格书只是粗略的说了，输入电容最少要10uF，推荐用22uF和47uF，另外需加多一个0.1uF的电容，滤除高频噪音。电容是耐压值需要大于输入电压值。
这里就不再讨论详细的计算公式了。你只要遵循规格书上推荐的值就ok了。
环路的补偿（Loop compensation）
规格书上推荐补偿电阻R3取2K 到 7.5K，补偿电容C5取3nF 到10nF。
具体的补偿参数如何计算，这里就不提了。比较复杂，要涉及到自动控制理论的零点和极点问题，要长篇大论才能说的清楚。（我也还没时间完全研究透）
剩下的是其他功能，比如软启动，频率选择等，我就不再啰嗦了。到这里，我们知道了升压电路里关键元件的计算和选择。
帖子里有许多计算公式，看上去都挺复杂的。这里有个简便的方法，就是用Excel的表格，把这些复杂的计算公式放到表格里，以后你只要输入必要的一些参数，就可以自动得出关键元件的计算值了。见下面的图，黄色是需要输入的基本参数，其他的是Excel根据你的公式自动计算出来的。

                               
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这里以ISL97516为参考，如果用其他IC，计算也都是差不多的。整个电路也十分的简单，一共12个元件。有兴趣的，不妨动手做一个出来。当然做的时候，要注意布线的合理性，这又是另外一个话题了。