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高效94%的TPS54202 DC/DC电源模块设计-电路方案

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简介:
简介:本文详细介绍了一种高效的TPS54202 DC/DC电源模块设计方案,实现高达94%的转换效率,提供详细的电路图和参数设置建议。 DC/DC电源模块概述:该电源模块采用TPS54202芯片,尺寸为10.5mmx14.5mm,效率高达94%,具有低电磁干扰(EMI)特性,适用于家电应用中取代低压降稳压器(LDO)。高效率减少了对散热器的需求,并实现了更小、成本更低的解决方案。较高的电流容量支持增加额外功能(如WiFi和传感器)。高效率及低电流消耗有助于满足严格的能效标准。 TPS54202芯片是一款输入电压范围为4.5V至28V的同步降压转换器,提供高达2A输出电流,并内置两个集成式开关FET。该器件具备内部环路补偿和软启动功能,减少了外部组件数量。采用SOT23封装及集成MOSFET技术提高了功率密度,在PCB上占用空间小。 DC/DC电源模块电路特性包括:5V稳压输出、高达1A的负载效率达94%;待机电流为1.6μA,空载电流76μA。外形紧凑(小于TO-220封装),尺寸仅为10.5mmx14.5mm,在满负荷条件下温度上升不超过35℃,无需额外散热器。 电路设计参数如下: - 输出电压:5V - 输入电压范围:6.5V至20V - 最大输出电流:1A - 输出功率:5W 该模块为非隔离型DC-Buck拓扑结构。

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客服
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  • 94%TPS54202 DC/DC-
    优质
    简介:本文详细介绍了一种高效的TPS54202 DC/DC电源模块设计方案,实现高达94%的转换效率,提供详细的电路图和参数设置建议。 DC/DC电源模块概述:该电源模块采用TPS54202芯片,尺寸为10.5mmx14.5mm,效率高达94%,具有低电磁干扰(EMI)特性,适用于家电应用中取代低压降稳压器(LDO)。高效率减少了对散热器的需求,并实现了更小、成本更低的解决方案。较高的电流容量支持增加额外功能(如WiFi和传感器)。高效率及低电流消耗有助于满足严格的能效标准。 TPS54202芯片是一款输入电压范围为4.5V至28V的同步降压转换器,提供高达2A输出电流,并内置两个集成式开关FET。该器件具备内部环路补偿和软启动功能,减少了外部组件数量。采用SOT23封装及集成MOSFET技术提高了功率密度,在PCB上占用空间小。 DC/DC电源模块电路特性包括:5V稳压输出、高达1A的负载效率达94%;待机电流为1.6μA,空载电流76μA。外形紧凑(小于TO-220封装),尺寸仅为10.5mmx14.5mm,在满负荷条件下温度上升不超过35℃,无需额外散热器。 电路设计参数如下: - 输出电压:5V - 输入电压范围:6.5V至20V - 最大输出电流:1A - 输出功率:5W 该模块为非隔离型DC-Buck拓扑结构。
  • 基于UC3843芯片DC-DC
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    本设计采用UC3843芯片为核心元件,提出了一种高效的DC-DC模块电源方案。该方案具有高效率、宽输入电压范围和良好负载及线性调整率等特点,适用于多种电子设备。 基于UC3843芯片的高效DC-DC模块电源设计 1. UC3843芯片介绍: UC3843是一种高性能固定频率电流模式控制器,专为低压直流至直流变换器应用而设计。它具备自动前馈补偿、锁存脉宽调制、欠压锁定和低压启动等特性,并能在高达500kHz的频率下工作。该芯片由振荡器、误差放大器、电流检测比较器、脉宽调制锁存器以及参考稳压器构成。 2. DC-DC转换电路设计: 本项目旨在设计一个输入电压为48V,输出单路电压为5V且额定功率达到10W的高效直流至直流模块电源。该设计方案要求至少75%以上的转化效率。整个系统包括了输入滤波、开关变换器、输出滤波、电流检测装置、辅助供电单元以及反馈和脉宽调制电路等部分。 3. 主工作电路设计: 主电路采用单管反激式拓扑,具有结构简单的特点,仅需使用变压器一个电感元件与两个半导体器件(即一个开关晶体管及整流二极管)即可完成多路输出功能。然而这种配置会导致较大的电流纹波出现在输出滤波器的电容上,因此需要增加额外的大容量电容器来减少这些波动。 4. 电流检测电路: 该部分通过使用电流互感器、整流元件和分压电阻构成,并能够准确地监测主变压器初级侧的电流强度。采集到的数据随后会被传输给脉宽调制控制器用于原边电流监控的目的。 5. 辅助电源模块: 辅助供电系统由几个简单的电子元器件(如阻抗匹配网络,小型降压式变换器以及滤波电容器)组成,并能为控制芯片提供稳定的直流电压源。 6. 输出反馈机制: 输出端的稳压功能依赖于光耦合器、精密参考基准和相关外围电路来实现对实际负载上电压水平进行实时监测。采集到的数据会被送至脉宽调制控制器以调节其工作状态,从而确保了最终产品的稳定性与可靠性。 7. 脉冲宽度调制控制策略: 利用电流模式PWM控制器UC3843及其周边组件可以依据反馈信号动态调整主电路的导通时间比率(占空比),进而达到稳定输出电压的目的。 8. UC3843在DC-DC电源中的角色: 作为一款专为高精度直流至直流转换器设计的专业芯片,UC3843能够有效支持上述模块化电源方案,并通过其特有的补偿机制和故障保护功能来确保系统的长期运行可靠性和效率优化目标的实现。 9. DC-DC变换器的优势: 这种基于UC3843芯片构建的小型高效电源解决方案具备结构紧凑、性能稳定以及转换效率高等显著优点,对于同类产品的设计开发具有一定的参考价值。
  • TPS5430 DC-DC
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    《TPS5430 DC-DC电源设计与电路方案》深入探讨了采用TPS5430芯片进行高效、稳定的直流转换器开发,涵盖原理图绘制、元件选型及调试技巧。 自己设计了一块DC-DC电源板,使用了TI的TPS5430芯片。该电路板输入电压最高可达36V,输出稳定在5V,并且实测最大电流为3A。技术工程师可以参考此设计。
  • XL6008 DC升压功率与转换率 -
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    XL6008是一款高性能DC电源升压模块,以其卓越的功率处理能力和高效的电压转换效率而著称。适用于各类电子设备及电路设计中需要提高或稳定输出电压的应用场景。 该模块用于将较低电压提升至较高电压。它允许的最大电流为3A,最大负载功率为20W。输入电压范围从3.6V到32V,输出电压范围则在5V到33V之间。升压效率的实测值最高可达96.4%。 该模块采用直流电作为输入和输出,并且属于BOOST升压结构类型。其最低输入电压为3.6V;最高输出电压为33V。XL6008是原厂主推芯片,供应充足。TDK 电感器的规格为33uH,额定电流为3.2A,高于芯片的最大开关电流(即3A),从而能够充分发挥芯片性能。 电路设计参考来源:技新网。
  • 12V 输入,5V 3A 输出,DC-DC
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    本产品为一款高效的DC-DC模块电路方案,支持12V输入并提供稳定的5V/3A输出。适用于各种电子设备的小型电源转换需求。 采用TI TPS563200芯片设计的电路板输入电压范围为4.5V到17V,输出固定电压为5V(可通过焊接不同反馈电阻来调整),最大电流输出可达3A。该电路板尺寸为23mm*24mm。
  • 5V AC-DCPCB
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    本方案详细介绍了设计高效可靠的5V交流转直流电源电路板的方法与技巧,涵盖原理图绘制、元件选型及布局布线等关键步骤。 【5V AC-DC电源PCB电路方案】是一项实用的DIY项目,旨在创建一个能够将交流电(AC)转换为直流电(DC)5V电压的电路板设计。这样的电源适配器对于驱动各种电子设备非常有用,特别是那些依赖于USB供电的小型设备如手机、平板电脑或小型电子项目。 了解从交流到直流的转换是至关重要的。在家庭电力系统中,我们通常使用的电源形式为交流电(AC),而许多现代电子设备需要稳定的直流电才能运行。因此,我们需要一个称为电源适配器或模块来完成这个转换过程,在本项目中设计的PCB就是这样的适配器。 1. **电源转换原理**:从交流到直流的转换通常通过一种叫做开关电源的技术实现,它利用高频技术高效地将交流电转化为稳定的直流电压。这一过程中包括整流、滤波和稳压步骤,以确保输出稳定且符合设备需求。 2. **Gerber文件**: Gerber文件是PCB制造的标准格式,包含电路板每一层的信息。压缩包中可能包含了整个PCB设计的Gerber文件集。 3. **PCB设计**:这涉及到布局和布线的设计,以确保电子元件正确连接并能正常工作。在提供的图片中可以看到电源输入、变压器、电容等关键组件的位置。 4. **安全考虑**:任何与电力相关的项目都需要重视电气安全性问题。因此,在设计过程中应该添加过电压保护、短路保护及过热保护机制,以避免设备损坏或人员受伤的风险。 5. **效率和功率因数校正(PFC)**: 一个优秀的电源应当具有高转换效率,并且在某些应用中可能需要进行功率因数校正,以便减少对电网的影响。 6. **认证与标准**:虽然这是一个DIY项目,但最终产品可能需符合特定的安全标准如UL、CE或RoHS等规定,以确保其在市场上合法并安全使用。 7. **测试与调试**: 完成PCB制作和组装后需要进行一系列的测试包括输入输出电压测量、负载测试以及温度监控来保证电源工作的可靠性和稳定性。 通过理解以上内容,你可以自行设计一个5V AC-DC电源PCB电路板或根据提供的Gerber文件委托专业工厂生产。这不仅能够提升你的电子技能,还能为你提供一种实用工具用于日常设备供电。
  • DC/DC转换器流检测
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    本设计提出了一种创新的DC/DC转换器电流检测电路方案,旨在提高电力电子设备中的能效和性能。通过优化传感器与控制算法,实现了高精度、低功耗及宽范围的电流监测能力,适用于各种电源管理应用。 我们设计了一个高精度的电流检测电路,采用华润上华CSMC0.5um BiCMOS工艺库,并利用Cadence Spectre软件进行仿真。通过仿真结果得知,所设计的电路能够实现1:1000的电流取样精度,具有很高的采样精度和优秀的性能表现。
  • 关于MP2303ADC-DC(含原理图、PCB文件及封装)-
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    本资源提供MP2303A DC-DC电源模块的设计资料,包括详细的原理图和PCB布局文件以及元器件封装,为电子工程师提供完整的设计方案。 电源是一种将其他形式的能量转换成电能的设备。美国Vicor公司是世界上最大的高密度电源模块生产商之一,并且也是全球唯一能够大批量生产采用零电压、零电流技术的电源模块的企业。其主要产品包括AC-DC和DC-DC电源模块,配置式电源(一体化电源)以及客户定制化电源,所有组件都在位于美国东部安多弗市的自动化生产线制造。 Vicor的产品已通过CE、CTÜVus、CULus、CB、UL及TÜV等多项国际安全认证,并符合ISO9001:2000标准和ROHS要求。由于其卓越性能,这些产品已被广泛应用于国内外通信设备、铁路系统、生产设备制造行业以及工业控制领域,并且在军工与航空业中也发挥了重要作用。 这里提到的DC-DC电源模块基于MP2303ADN芯片设计而成,具有以下技术参数:输入电压范围为4.7V至28V;输出电压可在1.8V到25V之间调节;最大输出电流可达3A。此外,该产品的工作温度区间覆盖从-40℃到+85℃的广泛环境条件。 此款DC-DC电源模块的设计便于拼版打样,并且电路布线与官方推荐方案一致,从而确保了其稳定性和可靠性。
  • DC-DC.zip_DC-DC_DC-DC图_ DC原理图_PCB_dc-dc PCB
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    本资料包提供详细的DC-DC电源设计方案,包含多种DC-DC电路图和原理图。内容涵盖从基础理论到实际PCB布局技巧的全面指导,助力工程师优化电力转换效率与稳定性。 这是一份2011年国赛设计方案中的DC转DC电路原理图及PCB图。
  • 10W DC-DC隔离.pdf
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    本PDF文档详述了一种10W DC-DC隔离电源的设计方案,涵盖原理、电路设计及应用说明,适用于电子设备中的高效稳定供电。 这份文档是一份关于10W隔离式DC-DC电源设计的参考文件,详细描述了输入电压范围为9至36V DC、输出固定为5 V DC的设计方案。该设计方案主要采用SCM1101AMA控制芯片和TTURB2405-10T变压器,适用于工控、通信、电力及仪器仪表等领域。 文档中的知识点包括: 1. **DC-DC电源分类**:根据是否隔离,DC-DC转换器可以分为非隔离型与隔离型。后者在输入端与输出端间增设了电气隔层以确保安全和抗干扰,在高压或要求严格的环境下尤为重要。 2. **反激电路拓扑**:文档中提到的方案使用的是反激式(Flyback)结构,这是一种常见的隔离DC-DC转换器设计方式。它通过变压器实现输入输出间的电隔离,并在开关关闭时储存能量于初级线圈,在开启时将此能量传输至次级线圈以供输出端使用;同时初级线圈的漏感会在开启瞬间产生反向电压(即所谓的“反激”)。这种电路结构的优点在于其设计简单、成本低廉,且能适应宽广的输入电压范围。 3. **控制IC芯片SCM1101AMA**:由MORNSUN公司生产的专用控制器SCM1101AMA专用于隔离式DC-DC转换器中。该芯片支持智能降频模式(随着负载减小自动降低工作频率),以确保不同负载条件下的高效运行;同时具备间歇模式,减少空载功耗,并集成过载保护、短路保护及欠压保护等多种功能,从而提高系统的安全性和稳定性。 4. **输入输出参数**:文档详细列出了输入和输出的电气特性。例如,其工作电压范围为9至36V DC且固定提供5 V DC的输出;额定功率10W,在满载状态下典型输入电流约为610mA,并支持过载保护以应对短暂短路情况及具有自恢复功能。 5. **原理图和物料清单**:电子工程中的电路布局(即原理图)展示了各元件间的连接方式,而物料清单(BOM)则列出了设计中使用的所有元器件及其规格。对于该10W隔离电源的设计而言,准确的电路图及BOM是实现正确装配与功能的关键。 6. **性能测试**:这部分内容涵盖了输入特性(如电流和空载功耗)、输出特性(包括线性调节率、负载调节率、电压精度、纹波噪声以及效率);开/关机时序及Ctrl功能测试,还有保护机制的验证等多方面的评估。 7. **应用领域**:此DC-DC转换器设计的应用场景广泛,涵盖了工控设备、通信设施、电力系统和仪器仪表等多个行业。其隔离特性尤其适用于需要电气隔绝的情况,在工业环境中的抗干扰需求、通信装置的安全性要求以及对电能质量有较高标准的场合中显得尤为关键。 通过上述知识点介绍,读者可以全面了解这份电源设计文档所涵盖的内容,包括基本概念、具体案例及测试方法等信息。对于从事相关领域工作的工程师和技术人员而言,这是一份宝贵的参考资料。