DCDC电路分析精讲

峰值电流Ipk感应端7脚，通过检 测连接在Vcc和7脚之间电阻上的压 降来完成电流限制功能。 当7脚检测到电阻上的电压降超 过300mV时，电流限制电路开始工 作，这时通过3脚对定时电容进行快 速充电，以减少充电时间和输出开 关管的导通时间，结果使得输出开 关管的关闭时间延长，达到限定输 出电流的目的。
在LCD数字板上的应用
1、降压：
12V
DC-DC
5V
12V
DC-DC
1.8V
2、升压：
12V
DC-DC
33V
一、MC34063组成的DC-DC电路 MC34063简介：
1、能在3.0~40V的输入电压下工作； 2、带有短路电流限制功能； 3、低静态工作电流； 4、输出开关电流可达1.5A； 5、输出电压可调； 6、工作频率从100HZ~100KHZ； 7、可构成升降压或反向电源变换器； 8、基准电压V =1.25V。
MP9583内部框图：
MP9583各脚功能：
Pin Symbol 1 BS 2 IN 3 SW 4 GND 5 FB 6 COMP 7 EN 8 SS
Description 自举电容 电源输入 开关输出 地 反馈 补偿
使能,高电平开，低电平关，开路自动起动
软起动
2.5V固定输出典型应用：
V =1.222（1＋R1/R2）
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Dec,2007
MP1411内部框图：
MP1411各脚功能： Pin Symbol Description NC 1、3 不连接 2 BS 自举电容 4 IN 电源输入 5 SW 开关输出 6 GND 地 7 FB 反馈 8 COMP 补偿 使能，高电平开，低电平关，开路自动起动 9 EN 10 SS 软起动
3.3V固定输出典型应用：
MC34063组成的反极性电路：
Vout=（1＋R2/R1）×1.25=（1＋8.2/0.953） ×1.25=12V Iout=0.3/Rsc=0.3/0.24=1.25A（最大限定电流）
MC34063组成的电流扩展电路：
MC34063组成的正负电压电路：
MC34063组成的隔离输出电路：
在LCD数字板上的应用（冠捷）：
二、 LM2596降压型DC-DC电路
LM2596简介：
1、3.3V/5V/12V的固定电压输出和可调电压输出 2、可调输出电压范围1.2V～37V±4% 3、输入可高达40V，输出线性好且负载可调节 4、150KHz的内部振荡频率，输出电流可高达3A 5、低功耗待机模式，典型值为80μA 6、TTL断电能力，具有过热保护和限流保护功能 7、外围电路简单，仅需4个外接元件 8、基准电压VREF=1.235V
VOUT=(1+R6/R5)×1.25
在LCD数字板上的应用（MS18）：
七、DC-DC电路检修注意事项
DC-DC电路效率高，温升低，元件少， 因此故障率相对较低，检修也较容易。但 输出开关管、续流二极管接有感性负载， 且工作频率高、电流大，因此输出部分的 元件故障率相对高一些。 DC-DC电路输出开关管有三极管和 MOSFET之分，三极管多集成在DC-DC集 成块内部，MOSFET有集成在DC-DC集成 块内部，也有外接的双MOSFET。 续流二极管工作于高频大电流状态， 多采用恢复时间短的肖特基二极管。
LM2596内部框图：
LM2596各脚功能： Pin Symbol 1 VIN Description 电源输入
2 3
有固定的3.3V、5V、12V输出（后 OUTPUT 输出端。 缀分别为-3.3、-05、-12），也有1.2V~37V可调输出
GND
地 反馈
4 Feedback
5
该脚为低 ON/OFF 芯片起动和关断端。 电平时芯片起动，该脚为高电平时芯片关断
REF
MC34063内部框图：
内部框图的电路解释： 振荡器通过恒流源对外接在3脚上的定 时电容不断地充电和放电以产生振荡波形。 充电和放电电流都是恒定的，所以振荡频 率仅取决于外接定时电容的容量。
Vpp=800mV
T=25us
f=40KHz
与门的C输入端在振荡器对外充电时为 高电平，D输入端在比较器的输入电平低 于阈值电平时为高电平，当C和D输入端都 变成高电平时触发器被置为高电平，输出 开关管导通，反之当振荡器在放电期间， C输入端为低电平，触发器被复位，使得 输出开关管处于关闭状态。 稳压原理：当输出电压升高，5脚分 得的电压相应升高，高于1.25V时 比较器 翻转为低电平，与门输出低电平，触发器 输出低电平，开关管提前截止，对电感的 储能减小，输出电压降低。
OUT
在LCD数字板上的应用（MS89）：
四、MP1411降压型DC-DC电路
MP1411简介：
• • • • • • • • • 2A输出电流，可达95%的效率 0.2Ω的内部功率MOSFET开关 输出接陶瓷电容具有低ESR的稳定性 23uA的关断模式电流，可编程的欠压锁定 固定的380KHz工作频率 过热保护，周期性的过流保护 输入工作电源范围宽：4.75V-18V 输出可调范围：0.92V-16V 基准电压：VREF=0.92V
IRU3037内部框图：
IRU3037各脚功能：
Pin Symbol Description
1 2 3 4 5 6 7 8
FB VCC LDrv GND HDrv VC COMP SS/SD
反馈端 内部低侧供电 低侧激励输出 地 高侧激励输出 内部高侧供电 补偿 软起动
3.3V固定输出典型应用：
5V固定输出典型应用：
可调节输出典型应用：
在LCD数字板上的应用（26H/GM21）：
GM21机芯无Q6,5脚直接接地。
三、MP9583降压型DC-DC电路
MP9583简介：
• • • • • • • • • 3A输出电流，可编程软起动 0.1Ω的内部功率MOSFET开关 输出接陶瓷电容具有低ESR的稳定性 可达95%的效率，20uA的关断模式电流 固定的385KHz工作频率 过热保护，周期性的过流保护，欠压锁定 输入工作电源范围宽：4.75V-23V 输出可调范围：1.22V-21V 基准电压：VREF=1.222V
DC-DC电路无输出应重点检查开关管和续流 二极管，续流二极管多为击穿损坏； 代换续流二极管时，不能用普通的整流管代换， 应选用快速恢复二极管； 输出电压过高或过低，应重点检查DC-DC集 成块FB反馈端外接的两个取样电阻； 不能断开两个取样电阻通电检修，否则稳压反 馈环路失控，开关管会冒烟烧坏； 代换外接的双MOSFET时，应充分考虑它的 类型以及ID、VDS、RDS等重要参数； 当更换双MOSFET后开机，MOSFET再次冒 烟损坏，多数是由于DC-DC电路负载有严重短路 现象。
VOUT=0.92（1+R1/R2）
在LCD数字板上的应用（MC77）：
五、SC1102组成的DC-DC电路
SC1102简介：
1、基准电压VREF= 1.265V 2、效率高达95%的同步运行 3、Rds电流感应 4、芯片内具有电源和过压保护功能 5、很少的外部元件 6、软起动功能 7、芯片使能功能
MC34063组成的升压电路：
Vout=（1＋R2/R1）×1.25=（1＋47/2.2） ×1.25=27.95V Iout=0.3/Rsc=0.3/0.22=1.36A（最大限定电流）
MC34063组成的降压电路：
Vout=（1＋R2/R1）×1.25=（1＋3.6/1.2） ×1.25=5V Iout=0.3/Rsc=0.3/0.33=0.9A（最大限定电流）
线性变换方式效率低，只有30%~50%，调整管需要 外加散热板； 开关变换方式效率最高可达98%，几乎不需2、电流反馈和电压反馈类 3、隔离和非隔离类 4、同步和异步类
同步类效率高，适合大功率场合，效 率可达98%，应用较为广泛，但纹波干扰 大，在输入输出端需增加纹波抑制电路。
工作原理
如图所示，基本电路由开关K（实际电 路中为三极管或者场效应管），续流二极 管D，储能电感L，滤波电容C等构成。
当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给 负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容 C中。由于电感L的自感，在开关接通后，电流 增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压 值。一定时间后，开关断开，由于电感L的自感 作用（可以比较形象的认为电感中的电流有惯性 作用），将保持电路中的电流不变，即从左往右 继续流。这电流流过负载，从地线返回，流到续 流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的 左端，从而形成了一个回路。 通过控制开关闭合跟断开的时间（即PWM 脉冲宽度调制），就可以控制输出电压。如果通 过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输 出电压不变，这就实现了稳压的目的。
SC1102内部框图：
SC1102各脚功能：
3.3V固定输出典型应用：
VOUT=(1+R9/R8)×1.265
在LCD数字板上的应用（GC32）：
六、IRU3037组成的DC-DC电路
IRU3037简介：
1、运行于单5V或12V供电的同步控制器 2、内部200KHz固定频率电压模式 3、软起动功能 4、500mA峰值输出激励能力 5、当控制MOSFET短路时保护输出 6、基准电压VREF=1.25V
DC-DC电路分析
市场质量部 陈允保
Dec,2007
DC-DC的定义
广义：凡是直流变换成直流的电路都可称为DC-DC 电路，常见的有开关变换和线性变换两种方式。 狭义：通过开关变换方式将直流变换成直流的电路 称为DC-DC电路。 DC-DC电路必须有调整管，调整管工作于开 关状态或线性放大状态就决定了其工作方式。