基于LM5117降壓型開關電源的設計

何一芥,曾蓉,張 燦

（武漢晴川學院，湖北武漢,430000）

基于LM5117降壓型開關電源的設計

何一芥,曾蓉,張 燦

（武漢晴川學院，湖北武漢,430000）

本系統以LM5117芯片和CSD18532KCS MOS管為核心器件，采用Buck降壓電路，通過LM5117芯片的PWM波來控制CSD18532KCS MOS管，調整PWM波的占空比，得到穩壓輸出。通過測試，在輸入直流電壓16V的情況下，額定輸出直流電壓為5V，輸出電流最大值為3A；輸出紋波小于25mV，負載調整率小于2.5%，電壓調整率小于0.22%，效率可以達到85.2%.

LM5117;CSD18532KCS;紋波電壓;效率

1 設計方案

借用現有成熟PWM控制器，該類集成電路輸出波形好，工作穩定，都具備至少一個反饋控制引腳。選擇TI公司降壓控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS場效應管為核心器件，LM5117高電壓開關控制器具有實現寬輸入工作電壓的高效高電壓降壓型穩壓器所有必要的功能，可以很好地完成系統控制任務。系統框圖如圖1所示。

圖1 系統結構框圖

2 理論分析與計算

由于LM5117芯片易發熱，紋波較多且頻率高，所以對于輸入輸出級的電容要求很高，而多層瓷片電容比一般瓷片電容耐高溫、功耗低、容量大、精度高、所以選擇多層陶瓷電容。

5）UVLO分壓器

3 主要功能電路設計

3.1 降壓電路設計

使用LM5117芯片和CSD18532KCSMOS場效應開關管作為核心芯片的電路設計，對LM5117芯片手冊上的恒壓和恒流型穩壓器進行改進。

3.2 過流保護電路設計

過流保護電路設計電路如圖2所示。使用IN282A對電流進行檢測，判斷電流大小，使其電流達到3.2A時，對電路進行強制保護，以免損壞芯片，從而實現了過流保護的功能。

3.3 電阻測量電路

負載識別及電阻測量電路仿真如圖3所示。當需要外接檢測電阻的時候 S1 的1-3 相通，這時候才由U2A、U3B、U4D 三個運放來控制輸出電壓，這時候R12 的取值使得輸出電壓接近0.8V，然后通過U2A 和基準比較控制Q1的導通程度從而控制輸出電壓的提升。

4 測試結果

（1）額定輸入電壓下，輸出電壓偏差：

（2）額定輸入電壓下，最大輸出電流：

Io=3.23A＞3A。

（3）具有過流保護功能，動作電流；

（4）輸出噪聲紋波電壓峰峰值：

5 測試結果分析

通過測試表明本系統具有較好的負載調整率和電壓調整率，有效減小了紋波電壓，并具有過流保護功能。

[1]郭越勇.基于CMOS工藝的PWM直流-直流降壓型開關電源的設計.西安電子科技大學.2007年.

[2]姜超.聞長遠.一種基于TL494 Boost型DC-DC電源設計.通信電源技術.2009年.

何一芥，湖北羅田，女，漢，講師，碩士學位，從事電子信息工程專業的教學與研究。

曾蓉，湖北咸寧，女，漢，講師，碩士學位，從事電子信息工程專業的教學與研究。

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

圖2 過流保護電路設計電路圖

圖3 負載識別電路原理圖