这篇文章并没有打算对Buck的原理展开来讲,主要针对的人群是新手小白,在设计电路或者DIY时,对于小尺寸的板卡中存在压差大(比如输入12V时要稳定的3.3V时)面对个头大,发热量大的LDO时,能快速上手DC-DC芯片,但DC-DC又没有系统的学习过,相对于LDO,DC-DC复杂的外围确实让很多新手望而却步。那该怎么办?在没有搞懂DC-DC Buck原理的情况下,能否有办法快速上手,使电路能正常使用,满足DIY要求,我们接着往下看!
本文只针对降压(Buck),升压暂不展开!
比如板卡的需求是:(1)需要输入最大12V(2)需要两路5V/1A的电源(3)需要 一路3.3V/500mA的电源很明显板卡面积很小的情况下使用LDO是不合适的,暂不说只是这些电源部分布不下,其他电路压根是没空间在放置在板卡上了!使用LDO要面对大压差带来的损耗和发热量,还有体积问题,实在不是最优解!
那使用DC-DC Buck电路这些问题都能得到很好的解决了!那该从哪几个点入手,快速上手Buck电路设计?
(1)首先要明白,我们的目的是快速上手,结果要满足设计要求的情况下,所以原理这里就暂时不管,等学会如何使用了,再回头看Buck的原理也不迟!
(2)明确板卡系统需求,比如上面我们说的:①需要输入最大12V②需要两路5V/1A的电源③需要 一路3.3V/500mA的电源那怎么选择合适的芯片呢?对于DIY可以上立创商场或者半岛小芯进行查找,比如LMR51420,LMR51420采用的是同步降压方式,不是异步降压,同步降压比异步降压损耗更低,外围少了二极管,当然价格也会更贵点,这个我们后期再抽一篇来讲!
(3)一定要重点看芯片手册的典型原理图,实际的电路设计都不会脱离这个典型原理图来设计的,都是基于典型原理图来扩展设计,如下LMR51420典型图所示:
(4)明确输出电感和电容是如何选型的,一般来说很多DC-DC Buck芯片手册中都会有推荐输出电感和电容的大小,如下:
按照手册推荐的来选型,是最快的一种的方式,当然,你也可以按照手册中给出的公式来计算输出电感和电容的大小,如下所示:
(5)明确反馈电阻的大小,这里的反馈就是指芯片的FB管脚上的分压电阻,理解不了的可以暂时记住,同样,芯片手册也会给出来,按照推荐值分配即可。
(6)明确Cboot电容的大小,有些小伙伴看到典型图中的Cboot没给出大小就蒙圈了,这个电容其实就是自举电容(这里理解不了也没事,先会用,后期再去理解),芯片手册中也会给出相应的值的,如下:
到了这一步,原理图上的设计基本就完成了。