描述
221001A01是為產品XL4003制作的演示板,用于DC8V~32V輸入,輸出電壓5V,輸出電流3.4A的降壓恒壓應用演示,最高轉換效率可以達到93%。
XL4003是開關降壓型DC-DC轉換芯片;固定開關頻率300KHz,可減小外部元器件尺寸,方便EMC設計。芯片具有出色的線性調整率與負載調整率,輸出電壓支持0.8V~30V間任意調節。芯片內部集成過流保護、過溫保護、短路保護等可靠性模塊。
XL4003為標準TO252-5L封裝,集成度高,外圍器件少,應用靈活。
DEMO 原理圖
引腳介紹
物料清單
性能測試
DEMO 實物圖
PCB 布局
應用信息
輸入電容選擇
在連續模式中,轉換器的輸入電流是一組占空比約為 VOUT/VIN 的方波。為了防止大的瞬態電壓,必須采用針對最大RMS電流要求而選擇低ESR(等效串聯電阻)輸入電容器。對于大多數的應用, 1個10uF的輸入電容器就足夠了, 它的放置位置盡可能靠近XL4003的位置上。最大RMS電容器電流由下式給出:
其中,最大平均輸出電流IMAX等于峰值電流與1/2峰值紋波電流之差,即IMAX=ILIM-△IL/2。在未使用陶瓷電容器時,還建議在輸入電容上增加一個0.1uF至1uF的陶瓷電容器以進行高頻去耦。
輸出電容選擇
在輸出端應選擇低ESR電容以減小輸出紋波電壓,一般來說,一旦電容ESR得到滿足,電容就足以滿足需求。任何電容器的ESR連同其自身容量將為系統產生一個零點,ESR值越大,零點位于的頻率段越低,而陶瓷電容的零點處 于一個較高的頻率上,通??梢院雎?,是一種上佳的選擇,但與電解電容相比,大容量、高耐壓陶瓷電容會體積較大,成本較高,因此使用0.1uF至1uF的陶瓷電容與低ESR電解電容結合使用是不錯的選擇。
輸出電壓紋波由下式決定:
式中的F:開關頻率,COUT:輸出電容,△IL:電感器中的紋波電流。
電感選擇
雖然電感器并不影響工作頻率,但電感值卻對紋波電流有著直接的影響,電感紋波電流△IL隨著電感值的增加而減小,并隨著VIN和VOUT的升高而增加。用于設定紋波電流的一個合理起始點為△IL =0.3*ILIM,其中ILIM 為峰值開關電流限值。為了保證紋波電流處于一個規定的最大值以下,應按下式來選擇電感值:
續流二極管
續流二極管建議使用肖特基二極管,比如B540C。它的額定值為平均正向電流5A和反向電壓40V。4A 電流下典型正向電壓為0.55V。該二極管僅在開關關斷期間有電流流過。峰值反向電壓等于穩壓器的輸入電壓。在正常工作時平均正向電流可計算如下:
PCB 布局指南
1. VIN、GND、SW、VOUT功率線,粗、短、直;
2. FB走線遠離電感與肖特基等開關信號地方,建議使用地線包圍。
3. 輸入陶瓷電容靠近芯片VIN與GND引腳,電解電容正極靠近芯片VIN引腳,負極靠近肖特基陽極。
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