一个可调降压转换器电路
dc-dc转换器是电子产品中最常用的电路拓扑之一，尤其是在电源应用中。直流到直流转换器（非隔离式）主要分为三种类型：降压、升压和降压-升压。有时降压转换器也称为降压转换器，升压转换器也称为升压转换器。
在这篇文章/视频中，我介绍了一个可调降压转换器电路，它使用了德州仪器公司制造的高级转换器芯片，即tps5430。它是一种高频且效率高达95%的芯片。在此类转换器的pcb布局设计中，应遵循几条pcb设计规则，否则，电路可能会产生大量辐射并导致输出不稳定。
为了设计原理图和pcb，我使用altiumdesigner22并使用制造商零件搜索功能将组件直接导入pcb项目。然后，使用免费的octopart服务生成bom清单。为了获得高质量的制造板，我将gerber发送到pcbway，并使用直流负载、万用表和示波器测试了电路的输出稳定性和噪声。不久之后，我还将执行阶跃响应测试并演示结果。保持联系！
规格
输入电压：5.5v至36v
输出电压：1.22vmin（可变）
输出电流（连续）：3a
输出电流（峰值）：4a
最大输出压降：10mv（3a负载）
输出噪声：12mvp-p（空载）、43mvp-p（3a负载）、20mhz-bw
下载gerber或订购10块高品质电路板，仅需5美元
订购完全组装的pcb板（另外免费送货）。请联系：anson@pcbway.com
电路分析
图1显示了该装置的示意图。很明显，电路的核心是ic1（tps5430）。
图1-36v-3a可调高效dc到dc降压转换器原理图
p1是一个4针公头排针，提供与电路板的输入/输出连接。c2和c3是用于降低输入噪声的输入电容。
ic1是tps5430［1］降压转换器芯片，是ti制造的高效先进芯片。根据数据表：“集成了低电阻高压侧n沟道mosfet的转换器。tps5430-q1的基板上包含一个高输出电流pwm，列出的特性是一个高性能电压误差放大器，可在瞬态条件下提供严格的电压调节精度，以及一个欠压锁定（uvlo）电路以防止启动，直到输入电压达到5.5v，内部设置的慢启动电路可限制浪涌电流，电压前馈电路可改善瞬态响应。使用启用（ena）引脚，关断电源电流通常降至18μa。其他特性包括高电平有效启用、过流限制、过压保护（ovp）和热关断。为了降低设计复杂性和外部组件数量，tps5430-q1反馈环路在内部进行了补偿。tps5430-q1可调节各种电源，包括24v总线。”
ph是芯片的输出引脚。因此，d1［2］、l1、c4、c5和c6是典型的降压转换器元件。r1调节输出电压，c7用于降低噪声。
pcb布局
图2显示了设计的pcb布局。这是一个两层pcb板，所有组件都是smd。在设计此类电路时，应遵循一些pcb设计规则。请完整观看视频。
图2-可调dc到dc降压转换器电路的pcb布局
当我决定为这个项目设计原理图和pcb时，我意识到我的元件库存储中没有ic1和d1的元件库。因此，我使用了altiumdesigner的“制造商零件搜索”功能，并快速导入并安装了所有缺失的组件（图3）。
图3-altiumdesigner制造商零件搜索（所选组件为tps5430）
图4显示了pcb板和装配图的3d视图。
图4-pcb板和装配图的3d视图
测试和验证
有3个测试来检查降压转换器的性能：线路/负载调节、输出噪声和阶跃响应测试。请观看视频了解更多详情。转换器板在3a负载下仅展示了大约10mv的压降。图5显示了输出端无负载时的输出噪声，图6显示了施加3a负载（使用直流负载）时的输出噪声。通过在尽可能靠近负载的位置添加一些去耦电容器，可以轻松地进一步降低这种噪声。
材料清单
我使用octopart网站生成材料清单（图7）。它是免费的、简单的、快速的。
图7-dc-dc降压转换器的材料清单
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为了设计原理图和pcb，我使用altiumdesigner22并使用制造商零件搜索功能将组件直接导入pcb项目。然后，使用免费的octopart服务生成bom清单。为了获得高质量的制造板，我将gerber发送到pcbway，并使用直流负载、万用表和示波器测试了电路的输出稳定性和噪声。不久之后，我还将执行阶跃响应测试并演示结果。保持联系！
规格
输入电压：5.5v至36v
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输出电流（连续）：3a
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图1-36v-3a可调高效dc到dc降压转换器原理图
p1是一个4针公头排针，提供与电路板的输入/输出连接。c2和c3是用于降低输入噪声的输入电容。
ic1是tps5430［1］降压转换器芯片，是ti制造的高效先进芯片。根据数据表：“集成了低电阻高压侧n沟道mosfet的转换器。tps5430-q1的基板上包含一个高输出电流pwm，列出的特性是一个高性能电压误差放大器，可在瞬态条件下提供严格的电压调节精度，以及一个欠压锁定（uvlo）电路以防止启动，直到输入电压达到5.5v，内部设置的慢启动电路可限制浪涌电流，电压前馈电路可改善瞬态响应。使用启用（ena）引脚，关断电源电流通常降至18μa。其他特性包括高电平有效启用、过流限制、过压保护（ovp）和热关断。为了降低设计复杂性和外部组件数量，tps5430-q1反馈环路在内部进行了补偿。tps5430-q1可调节各种电源，包括24v总线。”
ph是芯片的输出引脚。因此，d1［2］、l1、c4、c5和c6是典型的降压转换器元件。r1调节输出电压，c7用于降低噪声。
pcb布局
图2显示了设计的pcb布局。这是一个两层pcb板，所有组件都是smd。在设计此类电路时，应遵循一些pcb设计规则。请完整观看视频。
图2-可调dc到dc降压转换器电路的pcb布局
当我决定为这个项目设计原理图和pcb时，我意识到我的元件库存储中没有ic1和d1的元件库。因此，我使用了altiumdesigner的“制造商零件搜索”功能，并快速导入并安装了所有缺失的组件（图3）。
图3-altiumdesigner制造商零件搜索（所选组件为tps5430）
图4显示了pcb板和装配图的3d视图。
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测试和验证
有3个测试来检查降压转换器的性能：线路/负载调节、输出噪声和阶跃响应测试。请观看视频了解更多详情。转换器板在3a负载下仅展示了大约10mv的压降。图5显示了输出端无负载时的输出噪声，图6显示了施加3a负载（使用直流负载）时的输出噪声。通过在尽可能靠近负载的位置添加一些去耦电容器，可以轻松地进一步降低这种噪声。
材料清单
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