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DC-DC稳压开关电源模块(新版)

支持6.5V-24V输入,输出提供的默认是5V,MP2215版本最大2.5A电流,MP2236版本最大电流可以到5A,输出纹波能控制在50mV以内

修改 R5 R6 R7三个反馈电阻的值可修改输出电压

修改 C9 反馈电容的容值可以增加动态敏感度 但是加太多会导致纹波变大

原理图

从VIN到5V输出路径中,TVS管防静电与浪涌,输入滤波电容稳定输入电压波动,EN引脚100K上拉到VIN,给芯片的VCC引脚挂一个去耦电容C4,AAM设置负载模式如上设置上下拉电阻,SW为芯片输出引脚,串电感后直接输出5V,C5 C6 C7是输出滤波电容,C7的值待定(可用来调试纹波),R5 R6 R7为电压反馈电阻(输出电压由这三个电阻设置),C9为反馈电容,提高容值能够增加反馈灵敏度,但会相应增大纹波。

PCB

开关电源布线注意两点:

  • 通畅1:电流从VIN进去到芯片VIN引脚从SW引脚出去再到电感流出到VOUT这条路径要通顺并且需要宽走线。
  • 通畅2:输入引脚GND到芯片的GND引脚需要宽走线,地平面到芯片GND引脚需打多点GND过孔及大面积铺地。
  • 防串扰:SW输出到电感再到GND回流这段是干扰源,其它信号线需绕开这块干扰区域,特别是电源的反馈信号线。

成品及测试

降压测试:由于现在手上没有合适的电源,所以我使用U3 USB电压电流计的快充诱骗功能让充电器输出9V电压,然后通过TypeC连接到之前做的粉蓝线性LDO稳压模块上(此板在此只是负责将TypeC内的9V用杜邦线引出来),连接到本DC-DC模块的输入口上,在模块的5V输出口使用万用表测量电压,测得本模块成功将9V电压转化为5V。

电压变换测试:

可以看出,当输入电压在9V,15V与20V之间梯度变化时,输出电压基本不变,输出电压稳定。

(动态负载测试和动态响应度因为没专业设备,就不测了)

输出纹波测试:

MP2315版本:最大纹波11.7mV左右,平均纹波2.14mV左右

实测当接入负载,电流分别为1A,2A,3A时纹波均能保持在100mV内。

MP2236版本:最大纹波27.1mV左右,平均纹波1.27mV左右

MP2236版本

  • 芯片换成了MP2236,支持的电流更大
  • 分别增加了1个22uF的输入电容和1个22uF的输出电容
  • 加大了反馈电容,增加灵敏度,增大系统的动态响应度
  • 减小了电感的感值
  • AAM下拉电阻直接改为0欧电阻
  • 反馈电阻R5修改为100K
  • 反馈电阻R6修改为13.7K
  • 反馈电阻R7直接去掉,在本项目中使用0欧电阻代替

元器件物料表值及值(两个版本的)

序号物料/芯片MP2315MP2236备注
1防浪涌静电Tvs管D1SMAJ18CASMAJ18CA
2输入滤波C122uF22uF
3输入滤波C222uF电流加大增加一个耦合滤波电容
4输入滤波C3100nF100nF
5MP内部LDO C4100nF100nF
6BST引脚C8100nF100nF
7输出滤波C522uF22uF
8输出滤波C622uF22uF
9输出滤波C722uF电流加大增加一个耦合滤波电容
10反馈电容C933pf220pf增加反馈敏感度
11输出电感L14.7uH3.3uH减少电感增加反馈敏感度(纹波会增加)
12EN上拉电阻R1100K100K
13AAM下拉电阻R29.09K0R不用下拉电阻直接接到GND
14AAM上拉电阻R3100K100K
15BST引脚R410R10R
16反馈电阻R540.2K100K调节反馈电阻 输出电压为5V
17反馈电阻R67.5K13.7K
18反馈电阻R720K0R
19输入LED限流RL11.5K1.5K
20输出LED限流RL21K1K

完结