基于LM5117降压型开关电源的设计

何一芥,曾蓉,张 灿

（武汉晴川学院，湖北武汉,430000）

基于LM5117降压型开关电源的设计

何一芥,曾蓉,张 灿

（武汉晴川学院，湖北武汉,430000）

本系统以LM5117芯片和CSD18532KCS MOS管为核心器件，采用Buck降压电路，通过LM5117芯片的PWM波来控制CSD18532KCS MOS管，调整PWM波的占空比，得到稳压输出。通过测试，在输入直流电压16V的情况下，额定输出直流电压为5V，输出电流最大值为3A；输出纹波小于25mV，负载调整率小于2.5%，电压调整率小于0.22%，效率可以达到85.2%.

LM5117;CSD18532KCS;纹波电压;效率

1 设计方案

借用现有成熟PWM控制器，该类集成电路输出波形好，工作稳定，都具备至少一个反馈控制引脚。选择TI公司降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件，LM5117高电压开关控制器具有实现宽输入工作电压的高效高电压降压型稳压器所有必要的功能，可以很好地完成系统控制任务。系统框图如图1所示。

图1 系统结构框图

2 理论分析与计算

由于LM5117芯片易发热，纹波较多且频率高，所以对于输入输出级的电容要求很高，而多层瓷片电容比一般瓷片电容耐高温、功耗低、容量大、精度高、所以选择多层陶瓷电容。

5）UVLO分压器

3 主要功能电路设计

3.1 降压电路设计

使用LM5117芯片和CSD18532KCSMOS场效应开关管作为核心芯片的电路设计，对LM5117芯片手册上的恒压和恒流型稳压器进行改进。

3.2 过流保护电路设计

过流保护电路设计电路如图2所示。使用IN282A对电流进行检测，判断电流大小，使其电流达到3.2A时，对电路进行强制保护，以免损坏芯片，从而实现了过流保护的功能。

3.3 电阻测量电路

负载识别及电阻测量电路仿真如图3所示。当需要外接检测电阻的时候 S1 的1-3 相通，这时候才由U2A、U3B、U4D 三个运放来控制输出电压，这时候R12 的取值使得输出电压接近0.8V，然后通过U2A 和基准比较控制Q1的导通程度从而控制输出电压的提升。

4 测试结果

（1）额定输入电压下，输出电压偏差：

（2）额定输入电压下，最大输出电流：

Io=3.23A＞3A。

（3）具有过流保护功能，动作电流；

（4）输出噪声纹波电压峰峰值：

5 测试结果分析

通过测试表明本系统具有较好的负载调整率和电压调整率，有效减小了纹波电压，并具有过流保护功能。

[1]郭越勇.基于CMOS工艺的PWM直流-直流降压型开关电源的设计.西安电子科技大学.2007年.

[2]姜超.闻长远.一种基于TL494 Boost型DC-DC电源设计.通信电源技术.2009年.

何一芥，湖北罗田，女，汉，讲师，硕士学位，从事电子信息工程专业的教学与研究。

曾蓉，湖北咸宁，女，汉，讲师，硕士学位，从事电子信息工程专业的教学与研究。

A Buck switching power system based on LM5117

He Yijie,Zeng Rong,Zhang Can
(WuHan QINGCHUAN university,HuBei WuHan,430000)

This system is based on LM5117 and CSD18532KCS MOS,a Buck dc-dc circuit,through LM5117 PWM wave to control CSD18532KCS MOS,adjust the PWM duty cycle, regulators output.Pass the test,if the input voltage is 16 v,output voltage is 5 v,The maximum output current is 3A;voltage ripple is less than 25 mv,load regulation is less than 2.5%,voltage regulation is less than 0.22%,the efficiency can reach 85.2%

LM5117;CSD18532KCS;ripple voltage;efficiency

图2 过流保护电路设计电路图

图3 负载识别电路原理图