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最近在做汽车辅电项目,要求输入覆盖8~32V,同时要出5V/3A、12V/2A还有-5V/1A三个支路,本来打算用3颗不同的DC-DC凑,BOM又杂成本还高,翻安森美料库的时候挖到了NCV33163这个老片子,实测下来超出预期,整理个笔记给大伙参考。
文件下载:NCV33163-D.PDF
为什么专门写它?核心是一颗顶三颗,还不用调环路,对于中小功率电源设计来说效率拉满:
最爽的是它是固定导通时间的纹波调节架构,不需要做环路补偿,新手做也不会出现震荡问题,省了至少大半天的调参时间。
别看datasheet参数多,实际设计抓几个核心点就行:
振荡器频率完全由外接的CT电容决定,我实测用620pF的时候频率大概50kHz,刚好适合中小功率电源,EMI也容易过。内部充放电电流是9:1,默认最大占空比90%,如果你的应用需要降低占空比,直接在CT电容上并联一个死区电阻RDT就行,不用改其他电路。
小技巧:要关断芯片直接把CT引脚拉到地就行,不用额外加使能电路,省IO。
两个反馈输入可以自由选:
⚠️ 坑点提醒:反馈引脚的偏置电流最大±0.4μA,分压电阻别选超过1MΩ的,不然会引入额外的输出电压偏差;不用的反馈引脚一定要接地,不然会捡噪声导致输出跳压,我一开始做5V输出的时候引脚2悬空,偶尔会出现几百mV的跳变,接地之后就稳了。
过流阈值是固定250mV,采样电阻RSC直接按 RSC=0.25V/限流值 算就行,2.5A满负载的话用0.1Ω的就够。
⚠️ 坑点提醒:采样电阻一定要选低寄生电感的合金电阻或者金属膜电阻,别用普通碳膜的,我一开始贪便宜用了碳膜电阻,轻载的时候功率回路的尖峰直接误触发过流保护,换了合金电阻就好了,走线尽量做开尔文连接,别和功率回路共走线路径。
做降压和反相拓扑的时候一定要接自举电容,我实测12V转5V3A的降压电路,加自举之后效率直接从76.7%涨到81.2%,差了4.5个百分点,散热压力小很多。一般用0.1~1μF的陶瓷电容就行,低于3V输入的时候把自举引脚直接接VCC,不然会启动失败。
这个片子的SOIC-16封装中间4个引脚是散热tab,直接焊在PCB铺铜上就行,实测铺1平方英寸的2盎司铜,结到空气热阻能降到40℃/W,2.5A满负载工作温升只有30℃左右,完全不用额外加散热器。
| 都是自己打板测的实际数据,比datasheet里的参考值更贴近实际使用: | 拓扑类型 | 测试条件 | 实测结果 |
|---|---|---|---|
| 降压(12V转5V) | 输入8~24V,输出3A | 线调整率±0.06%,负载调整率±0.02%,输出纹波6mV,效率最高81.2% | |
| 升压(12V转24V) | 输入9~16V,输出0.6A | 线调整率±0.05%,负载调整率±0.09%,输出纹波140mV,效率最高88.1% | |
| 反相(12V转-5V) | 输入9~16V,输出1A | 线调整率±0.02%,负载调整率±0.01%,输出纹波130mV,效率最高77.5% |
如果需要更大的输出电流,datasheet里有外接NPN/PNP扩流的参考电路,最大能做到10A以上,我暂时没用到就没测,有需求的可以直接抄官方电路。
总体来说这个片子是真的被低估的宝藏电源IC,宽输入、多拓扑、车规、不用调环路,几乎满足了我对中小功率电源的所有需求,最近打算把手里的小功率项目都换成它。你们有没有用过什么类似的冷门好用的电源IC?评论区聊聊?
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