基于EL7558BC的DC/DC變換器的設計與實現

ΔI_L為允許的最大輸出電感紋波電流值，這個值通常必須小于0.8A。

電容的選擇要從電容直流額定電壓，電容的額定紋波電流，電源的最大輸出紋波電壓，電源的穩定性等四個因素去考慮。電容額定電壓必須大于輸出電壓，一般至少要比輸出電壓高出10％，以控制紋波和瞬態響應。最大的電容紋波電流（即電容RMS電流）可以用式（6）計算，所選電容的額定紋波電流必須大于式（6）的計算結果。

I_{C（RMS，MAX）}=（6）

式中：I_{C（RMS，MAX）}為最大的電容RMS電流。

對于電源的最大輸出紋波電壓，首先，要確定具體應用對輸出紋波電壓的要求，EL7558BC芯片輸出紋波電壓必須限制在輸出電壓的2％以內。接著，利用式（7）計算允許的電容最大ESR，選擇最大額定ESR小于式（7）計算值，以確保輸出紋波電壓符合應用要求。另外，電容ESR的溫漂也必須考慮在內。

ESR_MAX′=（7）

式中：ESR_MAX為允許的最大輸出電容ESR；

ΔV_（MAX）為允許的最大輸出紋波電壓值；

ΔI_L（MAX）為允許的最大輸出紋波電流值，這個值通常必須小于0.8A。

可以通過多個電容并聯的方法來降低ESR，提高電路的瞬態響應，不過總的ESR必須大于10mΩ，總的電容值必須大于330μF。

2.5 布局布線注意事項

在布局布線時，原則是所有的外圍元器件要盡可能的靠近EL7558BC電源芯片，尤其是去耦電容和旁路電容必須布在相應的管腳附近。EL7558BC器件有兩個地（模擬地和電源地），模擬地連接所有噪聲敏感信號，而電源地連接有噪聲的信號。兩個地之間引入噪聲將降低芯片的性能，尤其在大電流輸出的情況下。但是，模擬地的噪聲過大將會影響控制信號，所以，推薦把模擬地和電源地分開，并且兩個地在一點（通常在芯片下面或者在輸入或輸出電容的負邊）直接連接以降低兩個地之間的噪聲。連接反饋腳（腳1和腳28）的走線對噪聲最為敏感，要盡可能地短，最好布在兩個地線中間。

EL7558BC芯片的散熱主要靠VSSP引腳以及芯片底部的散熱焊盤。為了達到良好的散熱性能，散熱焊盤必須完全焊接在PCB上，如果有中間的地層時，必須通過多個過孔把地層與散熱焊盤相連以提高散熱效果。

3 結語

我們采用以上方法，用兩塊EL7558BC芯片設計了基于FPGA的MPEG4解碼器芯片設計演示開發板的電源（輸入4.5～5.5V，輸出3.3～1.5V）。其中3.3V輸出的設計電路如圖1所示，各項指標如下：

1）輸出電壓校準在輸入電壓從4.5V到5.5V及負載電流從0到8.0A的范圍內變化時，輸出電壓變化不超過1.0％；

2）負載瞬態響應負載電流在15μs內從0A到8A或從8A到0A突變，輸出電壓瞬時波動不超過120mV，波動時間不超過25μs；

3）輸出電壓紋波在輸入電壓為4.5～5.5V時，輸出電壓紋波峰峰值低于22mV。

4）輸入電壓紋波在負載為8A，輸入電壓為4.5～5.5V時，輸入電壓紋波峰峰值大約為230mV，增大輸入電容值，將C₉從220μF換成470μF，輸入電壓紋波峰峰值降到180mV左右。

基于EL7558BC的 DC/DC模塊設計體現了新型的快速，簡易的電源解決方案，其設計方法在目前的DC/DC變換器設計中是非常典型的，具有相當的參考價值。