利用MAX15046构建的高输入电压、大电流输出buck控制器参考设计

参考设计给出了电路原理图(图1)、材料清单(表1)和特性参数(图2–7)。MAX15046的关键指标如下。

设计规格与配置

输入电压：18V至36V

输出电压：1.2V

输出电流：13.4A

输出电压纹波：12mVP-P

输入电压纹波：180mVP-P

开关频率：250kHz

效率：VIN = 18V、13.4A输出电流时效率为82%；VIN = 36V、13.4A输出电流时效率为74%

图1. MAX15046 buck电源电路原理图，FSW = 250kHz。

 

Designator	Value	Description	Part Number	Manufacturer	Package	Quantity
C1	470µF/50V	Capacitor	EEVFK1H471M	Panasonic	Electrolytic	1
C2	0.1µF/50V	Capacitor	GRM188R71H104K	Murata	603	1
C3	1µF/50V	Capacitor	GRM21BR71H105K	Murata	805	1
C4	4.7µF/6.3V	Capacitor	GRM188R60J475K	Murata	603	1
C5	2.2µF	Capacitor	GRM21BR71H105K	Murata	603	1
C6, C7, C7X	10µF/50V	Capacitor	GRM55D470H106K3	Murata	2220	Z
C8	0.47µF/16V	Capacitor	GRM188R71C477K	Murata	603	1
C9	2700pF/50V	Capacitor	GRM2165C1H272JA	Murata	805	1
C10	470µF/6.3V	Capacitor	EEFSX0D471E4	Panasonic	7.3mm x 4.3mm x 1.9mm	1
C11	100µF/6.3V	Capacitor	GRM32ER60JA017ME20L	Murata	1210	1
C11	100µF/6.3V	Capacitor	GRM32ER60J107ME20L	Murata	1210	1
C12	100µF/6.3V	Capacitor	GRM32ER60J107ME20L	Murata	1210	1
C13	68pF/50V	Capacitor	GRM1885C1H680J	Murata	603	1
C14	100pF/50V	Capacitor	GRM39COG101J50D500	Murata	603	1
C15	10nF/50V	Capacitor	GRM1887R1H103KA01D	Murata	603	1
C16	820pF/50V	Capacitor	GRM39COG821J50D500	Murata	603	1
C17	Open	Capacitor
C18	22µF/6.3V	Capacitor	GRM31CR70J226KE19L	Murata	1206	1
C19	1µF/6.3V	Capacitor	GRM188R70J105KA01D	Murata	603	1
R3	10Ω	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R4	51kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R5	2.2Ω	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R7	1Ω	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R8	Open	Resistor
R9	19.1kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R10	6.04kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R11	4kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R12	86.6kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R13	86.6kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R14	68.1kΩ	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R15	49.9Ω	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R16	0	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
R17	0	Resistor	Resistor	Multisource	603	1
L1	2.2µH/20A	Inductor	IHLP5050EZER2R2M01	Vishay	13.22mm x 12.90mm x 5.00mm	1
N2	60V, 18.5A	n-Channel MOSFET	SI7478DP	Vishay	PowerPAK SO-8	1
D1	0.5A, 60V	Schottky Diode	ZHCS506TA	Zetex	SOT23	1
U1	MAX15046	PWM Controller	MAX15046	Analog	16 PIN TQFN	1

 

特性参数

图2. 不同输入电压下，总效率与负载电流关系曲线。

图3. 稳态输入电压、输出电压和栅极信号。

Ch1：开关节点电压

Ch2：输入电压

Ch3：输出电压

图4. 稳态输入纹波峰峰值和输出纹波峰峰值。

Ch2：输入电压纹波

Ch3：输出电压纹波

图5. VIN = 28V、负载电流为13.4A时的软启动。

Ch2：输入电压

Ch3：输出电压

图6. 关闭输入电源时的软停止。

Ch2：输入电压

Ch3：输出电压

图7. 负载短路时的输出电压和栅极信号。

Ch3：输出电压

Ch4：高边开关的栅极信号

电路板布局

图8. 参考设计采用MAX15046降压电源，双层板。

审核编辑：郭婷