固定频率PWM微功率DCDC变换器设计. .pdfVIP

在电池供电的计算机，消费类产品和工业设备中QC/DC变换器是重要的部件。变换器

有两种类型：线性变换器和开关变换器。开关变换器主要有三种拓扑结构：降压变换

器（开关稳压器将一输入电压变换成一较低的稳定输出电压）；升压变换器（开关稳

压器将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压）；反激变换器（开关稳压器将一输

入电压变换成一较低的稳定反相输出电压）。在此用

Motorola的MC33466微功率开关稳压器来设计降压变换器、升压变换器

在电池供电的计算机，消费类产品和工业设备中QC/DC变换器是重要的部

件。变换器有两种类型：线性变换器和开关变换器。开关变换器主要有三种拓扑结

构：降压变换器（开关稳压器将一输入电压变换成一较低的稳定输出电压）；升压变换

器（开关稳压器将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压）；反激变换器（开关稳压

器将一输入电压变换成一较低的稳定反相输出电压）。

在此用Motorola的MC33466微功率开关稳压器来设计降压变换器、升压变换器和反

激变换器。MC3346器件具有非常低的静态偏置电流（典型值15卩A）,含有高精度

（

电压基准、振荡器、脉宽调制PWM控制器、驱动晶体管、误差放大器、反馈电阻

分压器等。

MC33466变换器工作如同一个固定频率电压模式稳压器。变换器工作在非

连续模式，在晶体管开关导通期间，电感电流跃变到峰值大于或等于de输入电流的两

倍值。在晶体管开关的关闭期间，电感电流跃变到零，直到另一个转换周期开始为

止。

因为输出电压端也同样作为电源电压来为内部电路供电，所以在降压变换器和反激变

换器设计中，需要一个外部启动电路为集成电距开始转换提供起始功率。

图1、图2和图3分别为用MC33466S计的升压变换器、降压变换器和反激变换器。

在图3和图3中的启动电路用三个分立元件组成。

在变换器设计中必须选择下列参数:

Vin-额定工作的de输入电压

Vo-所希望的de输出电压

Io■■所希望的de输出电流

Vripple（pp）-所希望的峰■峰输出波纹电压。为使性能最佳，波纹电压应该保持一

D-工作占空因数，等于ton(fs)o对于升压和反激应用此参数必须选择小于0.5。在变

换器设计中，电路参数的设计公式示于表1o下面给出一个降压变换设计的实例。

具体要求是：Vin=8.0V,输出电压3.3V(300mA)，输出纹波小于300mVpp,Ro=Vo

/lo=10Qo

因为这是一个非连续模式设计，所以DVo

/Vin=3.3/8=0.41,选择D

ton~D/fs=0.33/

(50kHz)=6.6ys

L(Vin-Vo)(ton)

/2lo=(8-3.3)(6.6ys)/[2(0.3)]=51.7yH

选择L=47yH

IL(pk)=(Vin-Vo)(ton)

/L=(8-3.3)(6.6ys)/(47yH)=660mA

ESR

/(660mA)=0.455Q

选择Co为两个330yF钮片电容器。每个电容额定ESR(等效串联电阻)为0.9Qo一个

完整的电路图示于图2