DC-DC电源设计中续流二极管推荐肖特基而非快恢复或普通整流管
- 2026-07-14 14:49:00
- ICMKW 原创
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DC-DC 电源设计一般需要掌握的设计经验 - 赵工
DC-DC 非隔离电源设计一般需要掌握的设计经验
平芯微赵工
电源电路不同于一般认为的只有电路连接正常,对应芯片规格书的线路图连接一样即可这么简单的。
本人从事多年的 FAE 技术支持工作,处理解决过总的近千个案例,接触过各种各样的问题,这个就不细讲,对于 DC-DC 非隔离电源 PCB lay 设计,下面分享一下个人对于常规的一些画板经验,初次编辑,文采不足,欢迎大家探讨与指点。
直接主题:
1 、 输入端:
输入电容 CIN :
常见案例,如直接去掉 CIN , 22uf 改成 1uf 等。这些都是不可取的,输入电容 CIN 的滤波稳压作用是不可忽略的,输入电容 CIN 在 PCB 设计中, 需要尽可能靠近在芯片的 VIN 引脚位置,同时 加上 0.1uF 的旁路高频去耦瓷片电容并靠近芯片 VIN 引脚,有利于系统的稳定性, CIN 是瓷片电容时,一般增加多个 CIN 并联,也利于系统的稳定性。
输入尖峰电压吸收:
由于贴片陶瓷电容的 RMS 电流较小,若仅适用瓷片电容,在 9V , 15V , 30V , 50V,70V 和 90V 输入冲击电压会达到输入最大电压的 3-4 倍,可能会超出芯片 Vin 脚的耐压,造成芯片损坏,
一般建议是:
l 输入电容加电解电容
l 加 TVS 管
l 输入正极串联电阻
如上图的 D4 和 CA
2 、 FB 输出电压反馈 :
要远离干扰源,如电感器和续流二极管,反馈电阻要靠近芯片 FB 引脚位置摆放。
如下图, R1 和 R2 是反馈电阻, C2 是反馈旁边电容, C2 根据芯片规格书选择加和不加。
输出反馈电阻 R1 要从输出电容 COUT 端单点走线接到 R1 位置,不能从电感器出走线,输出电容滤波后对 FB 采样的精确度和抗干扰效果更好,同时 R1/R2 电阻需要精度 1% 的。
3 、 输出端 :
输出电容 COUT
输出电容 COUT 也是存在节省成本,电容不加和严重减少容值问题,和 PCB lay 的位置摆放。在一些 DC-DC 芯片中,如果存在 vout 引脚, cout 也是需要靠近 vout 引脚摆放。
同时加上 0.1uF 的旁路高频去耦瓷片电容,有利于系统的稳定性, Cout 是瓷片电容时,一般增加多个 Cout 并联,也利于系统的稳定性。
注意:输入电容和输出电容接 GND 的回路画板也需要注意,不要从电感干扰源底部经过,如下图,这会造成系统不稳定。
4 、 二极管选择:
二极管的耐压值和电流均需要留有一定的余量,大概 40% 左右
如下图:续流二极管 D1 的推荐选择肖特基二极管,使用快管效率会损伤,普通整流二极管无法正常使用。
5
、
电感器:
电感器不可直接贴近 IC
或者倒放在
IC
上,避免电感高频电流信号对芯片内部小信号的干扰;电感器的选择要依据芯片规格书的公式或者推荐值。跟芯片的工作频率是由直接关系,频率高,可选择低感值的电感器,频率低,需选择高感值的电感器,如
PW5300
的工作频率是
1MHZ
,可选
3.3UH,4.7uh
等,
PW2153
的工作频率是
140kHZ
,建议是
47uh-22uh
。同时芯片的输出功率决定了选择多大的电感器,一般主要看选择的电感器的饱和电流,再综合尺寸,散热,效率等来选择贴片电感或者环形电感。
