BUCK型雙輸出同步控制器LM5642的原理與應用

3 基于LM5642的雙路輸出大電流應用
圖2為LM5642雙輸出電路原理圖，其輸入為15 V，輸出分別為+5 V／7 A和3．3 V／7 A，以圖2的通道1為例介紹該設計設計中所考慮的關鍵參數和外圍器件選型。

3．1 門限電流確定
LM5642有兩路電流門限設置引腳：引腳ILIM1和ILIM2(圖2)。以引腳ILIM1為例，其器件內置恒定0． 99μA電流，并通過外部連接到Vin輸入電阻R7轉變為電壓，該電壓將和尺9的電壓比較。R9與輸入相連，是電流的主要通路，電流經R9進入功率場效應管。此處R8選擇較小為100 Ω，忽略其分壓。通過比較R7和R9的電壓大小來確定電流是否合適，如果R7兩端電壓大于R9電壓，器件正常工作，反之內部過流保護將關斷。設計中通過比較電壓合理設置R7的參數，而R9選取低阻值，一般為10 mΩ。
3．2 輸出端電阻選擇
根據實際輸出電壓要求，由式(1)、(2)計算相關電阻值，在圖2中兩路輸出電阻分別為R13、R14、R23、R24。

考慮到輸出電壓的準確度，式(2)用來先確定R14的最大阻值，考慮輸出電壓具有3％的偏差，此處Vfb=1．238 V，最大流入反饋引腳FB1的電流為200 nA。
3．3 輸出電感選擇
電感由輸出紋波電壓確定，由式(3)計算電感值Lmin。

式中，f為器件的開關頻率200 Hz，Vin為輸入電壓，Vo為輸出電壓，Vr為紋波電壓，在電源設計中擬定為60 mV，Rc近似為輸出電容等效阻抗，一般取20 mΩ。實際中還要考慮到紋波電流過高，在選取電感值時還要以紋波電流為依據。
此外還要考慮到輸出電容的等效阻抗對輸出紋波的影響，功率場效應管的選擇和其功耗問題。在設計中，為減小紋波采用高電壓大容量電容。同時兼顧選取低等效阻抗電容。電源設計中所用關鍵器件都采用工業級產品或軍工產品，以保證電源的高效性。
因此功率場效應管的等效阻抗完全符合標準，二極管選擇轉換速度快的肖特基管，以適應LM5642開關頻率200 Hz的快速轉換速率。