【我的WEBENCH得意之作】LM3485做的5V2A电源

dontium

【我的WEBENCH得意之作】LM3485做的5V2A电源 [复制链接]

一、设计目的

在电源变压器作隔离的数字设备中，过去人们常用的办法是，变压器次级整流滤波后，使用7805之类的线性电源提供数字电路所用的5V电压。这样的方法虽然有较好的纹波特性，但它的效率却非常低，发热量大，体积庞大。

如果使用较高质量的开关电源，特别是输出电流大于2A时，其成本也很大，如果使用普通的开关电源，其效率虽有提高，但并不理想。

在这种情况下，本设计计划使用外扩MOSFET的PWM控制芯片来完成，开关电源中的开关器件，特别是MOSFET，比较发现，如果在内部，成本会比较高，而开关管和IC分离的PWM驱动芯片，价格却较低。这样，就达到体积、成本、性能的共同提高。

二、器件选择

本设计拟输入电压22V，输出电流2A，输出电压5V。

根据以上条件，计划使用LM3485 + FDC5614。

LM3485为非同步的带滞后控制的P沟道MOSFET控制器，它的电压适应范围为4.5V到35V，经外扩MOS管可以输出4A以下的电流。最大开关频率达1MHz，SSOP-8脚小封装，可见其非常适合对体积、输出电流有特别要求的场合。

FDC5614为P沟道MOSFET，60V耐压，SOT23-6封装，RDS(ON) = 0.105 Ω @ VGS = –10 V，连续工作电流-3A（脉冲-20A），输入电容750pF。它与LM3485是完美的配合。

三、手工设计与WEBENCH设计的比较

根据LM3485手册第一页提供的电路图，以及其后的第9页等的设计注意事项进行设计。按照通常开关电源对电感的计算设计电感。并计算其它电路参数。设计结果与WEBENCH设计作比较，发现有计算错误之处。最后以WEBENCH设计为准。以下是使用WEBENCH的设计过程：

1、对于WEBENCH，有对应的LM3485器件，并且在该器件页面的右侧可以直接进入WEBENCH设计。

查看详情

2、在这里，填入相应的参数，输入20V~25V，输出电流2A。然后点“Open Design”.

3、进入WEBENCH后，可以修改电路图及电路参数，对电路的设计进行仿真等，相关问题可参见WEBENCH说明或此类帖子。此问题从略。这里给出设计的电路图：

4、Exprot

此方法可以输出设计文件，如PCB、原理图。

输出格式中，没有可以用PADS直接打开的文件格式，可以参照上一篇文章中的方法将其输出为P-CAD格式并导入。

这是PADS打开的电路图文件：

输出文件中的PCB不能用PADS导入。暂时手工制板。

5、实物：

自己画的PCB文件：

这是试验用的PCB板，已经背面安装了两个元件，一块是LM3485 一块是FDC5614

---------------------待续

dontium

图片说明：



以上依次为在不同输入电压下的开关波形，下表为测试的几个不同的输入电压，及在不同输入电压下的输出电压

输入电压 -V	输出电压 - V
5	4.932
6	4.932
10	4.929
12	4.926
15	4.924
18	4.923
22	4.923
25	4.923

现在的输出波纹有些大，约20mV ~ ，还有调整的空间。



不过，这个BUCK控制器就是利用输出电压的波纹作滞后控制的，波纹越大，控制越灵敏。

总结与体会


1、WEBENCH设计方便，可以说成“一键设计法”，即把要求填入WEBENCH后，点击“打开设计”，即可得到所需要的所有设计文档。非常方便。


2、本设计使用的元件，按WEBENCH给出的，充分体现了小体积、低成本、大电流的特点。



3、调整反馈电容可以调整控制的灵敏度，也能对波纹进行调整。但是，这种滞后控制器是利用波纹来控制的，不可能象其它控制形式的电路那样把小波纹做得非常小。

quner

PADS?为什么用网格铺铜呢？

dontium

quner 发表于 2015-6-23 21:42
PADS?为什么用网格铺铜呢？

这样方便