如何設計高效率大電流直流穩壓電源

圖3 采用這顆IC 設計+5V 電源的實際應用電路

對這個電路的設計，有幾點說明如下：

1. 這里用的電阻、電容等元件都是采用貼片型的元件。采用貼片型元件的好處：一是可以使整個電路的體積做的很小，二是為了讓各元件排列得很緊湊，以避免元件之間連接線過長而導致引入外部的干擾使得電路工作不穩定。

2. 電容C4、C5 不能用電解電容，而必須采用多層陶瓷介質貼片電容(即MLCC 電容)，最好是采用X7R 型或X5R 型的貼片電容，因為這種電容濾波效果較好，能確保輸出電壓Vout 的紋波電壓較小。

3. C2 必須采用X7R 型的貼片電容，同時還要盡可能靠近MP1593, 以確保使得從輸入端引入的高頻干擾減到最小。

4. D1 必須采用正向電流大于3A 的肖特基二極管(Schottky barrier diode)以確保當IC 內部的MOS 管V1 關斷時，電感L1 能快速的向負載提供足夠大的電流。

5. R3、R4、R5 必須采用誤差為1%的貼片電阻，以確保輸出電壓Vout 的精度。 R4、R5 串聯使用也是為了更方便的調節Vout，使其精度達到預定的要求。

6. L1 采用繞線式工字型貼片電感，其額定工作電流必須達到2A 以上。

7. 電阻R1、R2 組成串聯分壓電路從12V 電壓分出大約5V 左右的電壓給pin 7 端作為該電路的啟動信號。電路中所使用的所有元件的型號規格參數如表2 所示。

表2 電子元件清單

3、結束語

在采用集成電路MP1593 設計直流穩壓電源時，有以下幾點值得注意：

1. 如果輸出的電壓不是 +5V 而是 +3.3V、+1.8V 或者其它輸出電壓，這時在設計MP1593 的應用電路時，( 圖3 ) 中的某些元件的參數是需要進行調整的， 如：L1、D1、C6、R3、R4、R5、R6都需要根據輸出電壓的大小而重新選擇適當的參數。

如何選擇參數?可參考MPS 公司發布的MP1593的IC 規格書的最新版本文件：MP1593 DatasheetRev 2.0 .pdf。

2. 在PCB 布線時，必須注意地線的排布方法。

一般要求將輸入部分的地線與輸出部分的地線分別各自在一點匯總后再相互連接起來， 且匯總地點盡可能靠近MP1593 的pin 4(GND)端。

3. 在PCB 布線時，L1、D1、C3 必須在一點進行連接并且與MP1593 的 pin3 端連接的線段要盡可能短一些，粗一些。

4. 在PCB 布線時，L1、D1、C4 這幾個元件在PCB 板上所圍成的面積要盡可能的小一些，實際上就是要求將這幾個元件盡量排布得相互靠近些。

以上幾點措施是為了使設計出來的實際應用電路具有極好的工作穩定性，使輸出電壓在紋波、輸出電壓精度、信噪比等各方面都獲得非常好的性能指標。事實上，本人曾經在便攜式DVD 產品中采用MP1593 設計了+5V、+3.3V、+1.8V 三種直流穩壓電路，實際測得該機的性能指標非常好，輸出電壓上的紋波很小，音頻系統的信噪比實測達到了90dB 以上，視頻系統的亮度信噪比達到了60dB 以上，充分證明該電路具有很好的實用性。