DC-DC稳压开关电源模块(新版)
用来稳压降压,给设备提供需要的电压,为大压降大电流而生。
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
时间关系不写太多教程了qwq~
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
做了一个升级的版本,此版本支持的电流更大,相同电流下发热也更少
- 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 | MP2315 | MP2236 | 备注 |
---|---|---|---|---|
1 | 防浪涌静电Tvs管D1 | SMAJ18CA | SMAJ18CA | |
2 | 输入滤波C1 | 22uF | 22uF | |
3 | 输入滤波C2 | 无 | 22uF | 电流加大增加一个耦合滤波电容 |
4 | 输入滤波C3 | 100nF | 100nF | |
5 | MP内部LDO C4 | 100nF | 100nF | |
6 | BST引脚C8 | 100nF | 100nF | |
7 | 输出滤波C5 | 22uF | 22uF | |
8 | 输出滤波C6 | 22uF | 22uF | |
9 | 输出滤波C7 | 无 | 22uF | 电流加大增加一个耦合滤波电容 |
10 | 反馈电容C9 | 33pf | 220pf | 增加反馈敏感度 |
11 | 输出电感L1 | 4.7uH | 3.3uH | 减少电感增加反馈敏感度(纹波会增加) |
12 | EN上拉电阻R1 | 100K | 100K | |
13 | AAM下拉电阻R2 | 9.09K | 0R | 不用下拉电阻直接接到GND |
14 | AAM上拉电阻R3 | 100K | 100K | |
15 | BST引脚R4 | 10R | 10R | |
16 | 反馈电阻R5 | 40.2K | 100K | 调节反馈电阻 输出电压为5V |
17 | 反馈电阻R6 | 7.5K | 13.7K | |
18 | 反馈电阻R7 | 20K | 0R | |
19 | 输入LED限流RL1 | 1.5K | 1.5K | |
20 | 输出LED限流RL2 | 1K | 1K |
完结