高輸出電壓,升壓型 DC/DC 系列產品列表
| XLSEMI 升壓型 DC/DC 系列產品列表品 |
| 料號 |
輸入電壓 |
輸出電壓 |
開關電流
|
頻率
|
FB電壓 |
封裝 |
功率 |
詳細資訊 |
| XL6007 |
3.6V~24V |
5V~60V
(Adj) |
2A |
400K |
1.25V |
SOP8L |
≤8W |
more |
| XL6008 |
3.6V~32V |
5V~60V
(Adj) |
3A |
400K |
1.25V |
TO-252-5L |
≤15W |
more |
| XL6012 |
5V~40V |
8V~60V
(Adj) |
5A |
180K |
1.25V |
TO-220-5L |
≤50W |
more |
| XL6019 |
5V~40V |
8V~60V
(Adj) |
5A |
180K |
1.25V |
TO-263-5L |
≤50W |
more |
典型應用電路
系統應用設計
輸入電容的選擇
➢一般條件下，輸入電容容量選擇在10uF~100uF之間，只需要RMS電流滿足即可，輸
入電容RMS電流計算如下：
`I_{RMS}=0.3xxtriangleI_L \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ triangleIL={VIN_{MIN}}/{L}xx{D_{MAX}}/{F_{SW}}`
➢輸入電容耐壓按照1.5*VIN
MAX進行選擇
➢在未使用陶瓷電容時，建議在輸入電容上並聯一個 0.1uF~1uF 的高頻貼片陶瓷電容進行高頻去耦。
計算最大輸出電流
➢升壓 IC 內部電流限制的是功率晶體與電感上的峰值電流ΔIL，最大輸出流取決於輸出電壓、最小輸入電壓 ΔIL與效率，計算如下(預留10%裕量)
`IOUT_{MAX}<{VIN_{MIN}xx(I_{LIM}-{triangleIL}/{2})xxeta}/{VOUT}`
選擇二極體
➢交換式電源務必用交換速度快的蕭特基二極體(Schottky diode)
,蕭特基二極體 VF 值越低，轉換效率越高。
➢蕭特基二極體耐流最好大於最大負載電流的 1.5 倍;故
I
D=1.5 x IOUT
MAX。
➢耐壓最好大於最大輸入電壓的 30%;故 V
D=1.3 x VIN
MAX。
調整輸出電壓
輸出電壓公式為 VOUT= FB x (1+R2/R1),其中 XL60xx 系列的 FB 皆為 1.25V。
如要求高精確的輸出電壓,建議用誤差 1% 的精密電阻。
R1 其值範圍1KΩ~10KΩ。
電感選擇
➢電感的選擇取決於 VIN 與 VOUT 壓差、所需輸出電流與 IC 開關頻率,連續模式電感最小值計算公式如下：
`L={VINxxDxx(1-D)}/{0.3xxIOUT_{MAX}xxF_{FW}} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \D={VOUT+VD-VIN}/{VOUT+VD}`
VD為最大輸出電流條件下，輸出續流二極體壓降。
`IL_{RMS}=sqrt{(IL_{DCMAX})^2+({triangleIL}/{12})^2} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ IL_{DC}={VOUTxxIOUT}/{etaxxVIN}`
`IL_{PEAK}=IL_{DCMAX}+{triangleIL}/{2} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ triangleIL={VIN_{MIN}}/{L}xx{D_{MAX}}/F_{SW}`
(IL
DCMAX 為最小輸入電壓對應的輸入平均電流)
輸出電容選擇
➢在輸出端應選擇低ESR電容以減小輸出 ripple。
➢輸出電容容量與輸出電壓的 ripple計算如下:
`COUT>={IOUT_{MAX}}/{VOUT_{RIPPLE}xxF_{SW}}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ VOUT_{RIPPLE}={(1-{VIN}/{VOUT})xxIOUT}/{COUTxxF_{SW}`
`ESR <= {VOUT_{RIPLE}}/{ID}`
➢VCOUT≥1.5*VOUT。
➢輸出電容最小RMS電流計算如下:
`I_{RMS}>=I_{OUT}xxsqrt{{D_{max)}/{1-D_{MAX}}}`
設計實例
系統輸入輸出規格參數
➢輸入電壓：VIN=8V~20V，典型值為12V
➢輸出電壓：VOUT=24V；
➢輸出電流：IOUT=1A；
➢轉換效率：η=90%；
➢輸出電壓紋波：1%*VOUT；
➢晶片選用XL6019；
➢開關頻率：F
SW=180KHz。
選擇電感:
`D={VOUT+VD-VIN}/{VOUT+VD}={24+0.45-12}/{24+0.45}=0.509`
`D_{MAX}={VOUT+VD-VIN_{MIN}}/{VOUT+VD}={24+0.45-8}/{24+0.45}=0.6728`
`L={VINxxDxx(1-D)}/{0.3xxIOUT_{MAX}xxF_{SW}}={12xx0.509xx(1-0.509)}/{0.3xx1xx180}=55.5uH \ => \ 選擇電感值為color(red)(47uH//5A)`
`IL_{DC}={VOUTxxIOUT}/{etaxxVIN} => IL_{DCMAX}={VOUTxxIOUT}/{etaxxVIN_{MIN}}={24xx1}/{0.9xx8}=3.333A`
`IL_{PEAK}=IL_{DCMAX}+{triangleIL}/{2}=3.333+{0.635}/{2}=3.65A`
`IL_{RMS}=sqrt{(IL_{DCMAX})^2+({triangleIL}/{12})^2}=sqrt{(3.333)^2+({0.635}/{12})^2}=3.333A`
計算輸入電容:
`triangleIL={VIN_{MIN}}/{L}xx{D_{MAX}}/{F_{SW}}={8}/{47uH}xx{0.6728}/{180K}=635mA`
`IRMS=0.3xxtriangleIL=0.3xx635mA=190mA`
VCIN=1.5*VIN
MAX-1.5*20=30V
選擇CIN容量100uF,RMS電流大於190mA，耐壓大於等於35V。
