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电源方案(Buck)- XL2009E1

XL2009E1 是芯龙的一款最高 36V 输入、3A 输出、固定 180kHz 的 Buck 芯片,被指过流保护功能,当短路的时候,频率会降到 48kHz。

项目仓库:Collection_of_Power_Module_Design/DC-DC(Buck)/XL2009E1

项目在线预览:

主要特性

  • 拓扑:DC/DC(Buck)
  • 器件型号:XL2009E1
  • 封装:SOP8L
  • 输入电压:8-36 V
  • 输出电压:1.25-32V
  • 最小输入输出差:0.3V
  • 最大占空比:100%
  • 工作频率:固定 180kHz
  • 最大输出电流: 3A
  • 效率(输入 12V,输出5V@2.1A):89%
  • 参考价格:¥ 2.1
  • 其他特性
    • 带输出恒流环
    • 内置短路保护
    • 内置限流保护

典型应用电路

根据数据手册提供的典型应用电路(输入 8-36V,输出 5V@2.1A):

引脚定义

  • FB:反馈输入引脚,由电阻从 VOUTV_{OUT} 分压输入反馈,不可直接接地。反馈参考电压为 1.25V。
  • OCSET:输出恒流设置引脚。
  • VC:内部稳压器旁路电容。一般接 1uF 到 VIN。
  • VIN:供电输入引脚。输入电压为 8-36V。需要有大电容去耦。
  • SW:Buck 开关输出。

特性描述

内部功能框图

输出电压调节

XL2009E1 提供一个 1.25V 的内部参考电压。输出电压通过电阻分压器,从 VOUTV_{OUT} 分压出来输入 FB 引脚,在内部进行比较调节。分压电阻建议使用偏差 1% 或更低的、温度系数 100 ppm 或更低的。分压电阻选择较大的阻值有利于提高轻载效率,但如果太大,稳压器将更容易受到来自 FB 输入电流的噪声和电压误差的影响。推荐低侧电阻 R1R_1 取值为 4.7k,并通过公式计算高侧电阻 R2R_2

VOUT=1.25(1+R2R1)V_{OUT}=1.25*(1+\frac{R_2}{R_1})

肖特基二极管选型

二极管的额定击穿电压最好比最大输入电压高 25%。为了最佳可靠性,二极管的额定电流应等于稳压器最大输出电流。在输入电压远大于输出电压的情况下,二极管平均电流会更低,这时候可以使用平均电流额定值较低的二极管,约为 (1D)IOUT(1-D) * I_{OUT},但峰值电流额定值应高于最大负载电流。

XL2009E1 的数据手册提供了直接选型表(3A):

输入电压型号
20VSK32
30VSK33/30WQ03
40VSK34/30WQ04
50VSK35/30WQ05
60VSK36

参数曲线

输出电压与电流的关系:

效率与输出电流的关系:

输出电流与 RCS 电阻的关系(恒流控制):

参考与致谢

文章作者:Power Lin
原文地址:https://wiki-power.com
版权声明:文章采用 CC BY-NC-SA 4.0 协议,转载请注明出处。