基于MP2459的Buck電路

姜啟剛　張傳偉

摘 要：MP2459是一個降壓、內(nèi)置功率MOSFET的開關(guān)型變換器，峰值輸出電流0.5A，工作在4.5V至55V的寬輸入范圍，效率高達90%，電流模式控制[1]使瞬態(tài)響應快速，系統(tǒng)環(huán)路穩(wěn)定[2]。故障狀態(tài)的保護包括周期電流限制和熱關(guān)斷。文章主要介紹了芯片的引腳功能，過流監(jiān)測，電感計算等功能，并進行參數(shù)選擇和成版調(diào)試。

關(guān)鍵詞：MP2459；寬輸入范圍；高效率

引言

MP2459工作頻率為480kHz，其檢測輸出電流的方法是通過檢測串聯(lián)在電路中的很小電阻的導通壓降來進行過流判斷[3]。

本文所設計的電路輸入電壓最低為13V，最高為55V，輸出電壓要求穩(wěn)定在12.5V對控制電路供電，占空比為54%。

1.1 管腳功能介紹

1腳，BST：引導。在SW和BS之間連接一個電容，形成一個變動的供應電源開關(guān)驅(qū)動。

2腳，GND：所有內(nèi)部電路接地參考。

3腳，F(xiàn)B：反饋。設置輸出電壓。連接到一個外部分壓電阻的輸出接地。

4腳，EN：開/關(guān)。將在1.2V以上啟動設備。若想自動啟用，則使用100k？贅電阻器連接到VIN。

5腳，IN：輸入電源電壓。

6腳，SW：開關(guān)輸出。

1.2 參數(shù)選型計算

（1）輸出電壓設置：通過外部分壓電阻設置輸出電壓，反饋電阻設置反饋環(huán)路帶寬與內(nèi)部補償電容。根據(jù)公式R2+R3=R4×（-1），帶入數(shù)值計算可得R2+R3=143k。

（2）電感大小設置：電感的內(nèi)部等效電阻應小于200m？贅。這里輸出電流為0.3A，取電感紋波電流為0.07A，根據(jù)公式L=，帶入數(shù)值計算可得電感L=220uH。若在空載條件下（低于100mA），則使用一個更大的電感來提高效率。

（3）輸入電容選擇：輸入電容減小了來自輸入電壓的沖擊電流，降低了噪音。對于大多數(shù)情況來說，4.7？滋F電容器足夠了。

（4）輸出電容選擇：輸出電容器使輸出電壓紋波小，確保反饋回路的穩(wěn)定性。對于大多數(shù)情況來說，22？滋F陶瓷電容足夠了。

2 實驗驗證

以上為MP2459的Buck電路測試波形，從圖2、圖3中可看驅(qū)動波形基本穩(wěn)定，效率在80%以上，甚至90%以上，滿足了設計要求。

3 結(jié)束語

本文基于MP2459的控制芯片，進行了Buck電路的設計，首先對芯片的外圍參數(shù)進行了理論計算，根據(jù)計算進行器件選型，然后繪制電路板并進行上電老化測試，測試結(jié)果表明設計過程參數(shù)選擇基本合理，完成了設計要求。

參考文獻

[1]楊汝.峰值電流控制模式中斜坡補償電路的設計[J].電力電子技術(shù)，2001，35（3）：35-38.

[2]佟強.數(shù)字DC-DC變換器動態(tài)性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性提高方法研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2010.

[3]TI.LM25085 42V Constant On-Time PFET Buck Switching Controller[S].TI application note，USA：Texas Instruments Incorporated，2008.

作者簡介：姜啟剛（1990-），男，碩士研究生，主要研究方向為電力電子與新能源。

張傳偉（1992-），男，碩士研究生，主要研究方向為電力電子與新能源。