增加降压（降压）开关电源IC的功率

降压（降压）电源集成电路 （IC） 通常针对特定输出功率进行指定。任何使用外部开关的降压电源都可以修改以提升输出功率，从而产生高功率电源。本应用笔记以MAX1653典型应用电路为例，说明如何修改降压开关电源以产生高功率电源。

MAX15降压转换器的1653W典型应用电路易于修改，以产生更高的电源。对MAX1653典型应用电路稍作修改，就会得到图1所示电路。经过修改的典型应用电路和表1中的物料清单允许MAX1653提供5V输出/20A电流。电源的正确布局和组件选择对于 100W 运行至关重要。

图1.MAX1653 100W电路

 

指定	数量	描述
R1	1	3mΩ、1% 检测电阻
R2	0	未安装
Q1, Q2	1	国际整流器 IRF7811W
Q3, Q4	1	国际整流器 IRF7822
L1	1	1μH 电感器 松下 ETQP1H1R0BFA
D1	1	100mA、30V 肖特基二极管中央半导体 CMPSH-3
D2	1	12A、30V 肖特基二极管国际整流器 12CWQ03FN
U1	1	MAX1653EEE
C1	1	0.1μF （0805） 陶瓷电容器
C2， C3	1	22μF、（2220） 25V 陶瓷电容器 TDK C5750X7R1E226M
C4， C5	1	820μF OsCon 电容器 三洋 6SVP820M
C6	1	1.0μF （0603） 陶瓷电容器
C7	1	0.01μF （0805） 陶瓷电容器
C8	1	0.15μF、（1206） 50V 陶瓷电容器
C9	1	2.2μF （0805） 陶瓷电容

 

100W MAX1653应用电路中的大电流使得需要稍微修改评估板布局（图2）。两种布局之间的主要区别在于电源和模拟接地的分离。注意将高电流路径从 REF 和 V+ 等敏感节点移开。增加对模拟地的旁路可提高这些节点的抗扰度。如果V+需要额外的滤波，则切断R2两端的短路并安装一个小值电阻（5至10Ω）。还需要修改评估板布局，以适应更高功率的元件。

图2.PCB顶部和底部布局。单击此处下载 Gerber 文件。

100W应用电路的元件变化包括：输入端的陶瓷电容（C2和C3）、更高功率的FET、更大的箝位二极管、更大的电感和OsCon输出电容（C4和C5）。使用陶瓷输入电容器是因为它们具有最低的ESR，从而实现更高的电路效率。在100W电路中看到的高电流需要更换为四个功率FET（高侧和低压侧各两个）。IRF7811W 因其低导通电阻和小栅极电荷而成为高端的首选 FET。低侧FET改为IRF7822。需要较大的箝位二极管，以便在高侧和低侧FET均不导通时促进高电流。较大的电感器可在高饱和电流和小尺寸之间实现良好的平衡。评估板的钽输出电容不太适合此应用，因为输出端的RMS电流很高。大值OsCon电容取代了钽电容。

图3显示了几种不同输入电压下的效率与输出电流的关系图。在非常高的电流范围内保持高效率。MAX1653的灵活性使得只需修改PCB布局并选择适合所需功率电平的元件即可实现多种功率电平。

图3.效率与负载电流的关系。

审核编辑：郭婷