通過WEBENCH設計平臺設計基于LM3481芯片的DC—DC開關電源

2017-04-01 17:03:25侯世超陳強余成波

數字技術與應用 2016年10期

侯世超++陳強++余成波

摘要：本文詳細介紹了一款基于LM3481芯片的DC-DC開關電源。此設計主要利用WEBENCH在線網頁軟件進行設計并仿真。通過Altium Designer設計軟件進行電路的設計并進行電路板刻制。本設計實現了在輸入電壓為3.9V～14V范圍內，通過芯片LM3481電路的升壓降壓作用使電路輸出直流電壓5V。本設計電路設計簡單，成本低廉，可靠性高，因此能夠被廣泛應用于各個領域一系列直流穩壓5V電路中，具有較高社會效益。

關鍵詞：開關電源降壓輸出升壓輸出

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0189-02

1 引言

隨著電子產品的進步和發展，各種電子產品逐漸進入了人們的生活，而生活中形形色色的電子產品免不了供電系統的支持，而本產品就是為了電子元器件的各種應用而設計完成。

2 系統應用支撐

LM3481是一款輸入電壓在2.96V～48V，輸出電壓在1.275V～300V，最大電流為20A的高性能控制器。被廣泛應用于汽車啟動—停止、筆記本電腦、機頂盒等電路中。所以此系統可以用于DC 5V供電電源。

3 系統方案

使用LM3481芯片實現在不同電壓輸入條件下的電壓穩定輸出。該LM3481器件是開關穩壓器通用的低端N-FET高性能控制器。該設備適用于拓撲結構需要一個低邊場效應管，如升壓，反激式，SEPIC等使用。LM3481裝置可在非常高開關頻率下工作，LM3481可以通過使用一個外部電阻或通過將其同步至外部時鐘被調整到100kHz至1MHz之間的任何值。其輸入電壓范圍在2.97V～48V左右，具有較寬的輸入范圍，同時其最大輸出電流為20A，可滿足大部分電子元器件的需求。

4 系統硬件設計

本作品是利用WEBENCH進行的電源設計，設計過程如下：

（1）在WEBENCH Designer 頁面輸入設計電源的供電要求、輸入電壓最小值和最大值、輸出電壓、輸出電流和環境溫度，然后點擊“開始設計”。

（2）之后WEBENCH會給出設計方案，在給出的各個設計方案中根據各個參數選擇最符合自己要求的核心芯片，其中可以利用WEBENCH工具的選型、仿真和優化工具幫助自己選擇合適的芯片，經過自己的比較分析，我所選用的芯片是LM3481。

（3）選定LM3481，點擊“開始設計”， WEBENCH會給出基于芯片LM3481的相關設計，例如：圖表、原理圖、工作數值、元件清單等等。據此進行自己的電路設計和制作。如圖1所示。

（4）已知電源的原理圖，在Altium Designer10軟件中畫出設計電路的原理圖和PCB圖，如圖2、圖3所示。

5 仿真結果分析

根據WEBENCH自身的功能，我們進行了對本設計的效率等的仿真如圖4～圖5所示。

6 實驗總結與體會

本次項目，通過WEBENCH網絡設計軟件設計了一款基于LM3481芯片的DC-DC開關電源。通過在線軟件WEBENCH的幫助，成功實現了LM3481電路圖，仿真等一系列功能。同時設計的基于LM3481的DC—DC開關電源電路設計簡單，性價比高，可靠性好，因此具有較好的應用前景。

參考文獻

[1]童詩白，華成英.模擬電子技術基礎（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2003.