BUCK型雙輸出同步控制器LM5642的原理與應用
4 基于LM5642的多路輸出設(shè)計
開關(guān)電源的控制器種類非常多,主要有電流和電壓兩大類型。電壓控制型只對輸出電壓采樣,作為反饋信號閉環(huán)控制,采用PWM技術(shù)調(diào)節(jié)輸出電壓。從控制理論的角度看,這是一種單環(huán)控制系統(tǒng);電流控制型是在電壓控制型的基礎(chǔ)上,增加一個電流負反饋環(huán)節(jié),使其成為雙環(huán)控制系統(tǒng),從而提高電源性能。基于LM5642的諸多優(yōu)點,充分利用該器件的單、雙輸出通道特性.與其他DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計出多路輸出電壓為系統(tǒng)供電。電源輸入來自車載蓄電池的電壓28 V,可作為光通信系統(tǒng)電源,具體設(shè)計框圖如圖3所示。
電路板設(shè)計依據(jù)圖3要求,器件采用國產(chǎn)的LM5642,LM2596,LM2679。其中用到兩片LM5642,分別為U8和U6,分別輸出15 V、+5 V/7 A和3.3 V/7 A;兩片LM2679分別為U4和U5,分別輸出+5 V/3.5 A和VDD。其中VDD為LM5642的VDD引腳供電;3片LM2596分別為U1、U2和U3,分別輸出兩個-5 V/1 A和+5V/3 A。
5 PCB布局
PCB板的物理設(shè)計是開關(guān)電源設(shè)計最后一個環(huán)節(jié),如果設(shè)計方法不當,PCB可能會輻射過多的電磁干擾(EMI)。結(jié)合LM5642的特點,與其他多種器件 (如LM2679)設(shè)計多輸出電壓源,PCB采用4層板布線,頂層和底層都放置元件,中間層分別為地層和大電流走線層,其中第2層為走線層,第3層為地層以保證高可靠性。對于+5 V/7 A和3.3 V/7 A大電流輸出,布線主要是在第2層完成,線寬為200 mil??紤]到電磁干擾。適當加寬走線間距,輸入輸出采用鉭電容和陶瓷電容相結(jié)合濾波(板子線寬按照1.5盎司厚度設(shè)計)。
6 結(jié)束語
由于電源設(shè)計是為系統(tǒng)提供電源,因此要全面考慮整個系統(tǒng),電源板提供多路輸出到各子板,規(guī)劃布局時使各路輸出都以地線為間隔。由于子板中有數(shù)字地的區(qū)分,為減小干擾.在各子板中同樣采用DC/DC變換轉(zhuǎn)接以降低數(shù)字與模擬信號干擾。考慮到系統(tǒng)性能,可采用輸入與輸出地隔離技術(shù);而考慮到子板間傳遞高速信號,因此在電源板設(shè)計中并沒有采用輸入與輸出隔離地,同樣可使系統(tǒng)穩(wěn)定,因此以統(tǒng)一地作為參考面。
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