12v電源管理芯片sw003電路圖?電瓶車,按照電池的電壓大小,一般有36V、48V,64V和72V等不同等級電壓越高,電瓶車的功率越大,跑的距離也就越遠,今天小編就來說說關于12v電源管理芯片sw003電路圖?下面更多詳細答案一起來看看吧!
電瓶車,按照電池的電壓大小,一般有36V、48V,64V和72V等不同等級。電壓越高,電瓶車的功率越大,跑的距離也就越遠。
隻是電壓越大,對電池的電源處理難度也就越大。比如工程師在開發電瓶車的顯示儀表盤,或者是它的電機控制器,裡面就涉及到一個電源電路,實現将電池的電壓36V、48V、64V和72V轉換成5V電壓。
這樣的一個電源電路,該如何設計呢?
輸入的電壓是36V、48V、64V和72V,輸出的電壓卻是5V,這麼大的一個輸入輸出壓降差,肯定是不能夠選用LDO電源電路和三端穩壓電路的方案。
為什麼?
假如輸入電壓是48V,輸出是5V,壓降差的43V會全部加載在三端穩壓電源芯片兩端,隻要輸出的電流稍微增大一點,比如100mA,電源芯片的功耗就達到了43V * 0.1A = 4.3W。
4.3W的功耗,不要說SOT23和SOT89這樣的小封裝芯片承受不住,就連TO-252大封裝的電源芯片,它能承受得功耗最大也僅僅為1.25W,根本就承受不住4.3W這麼大的功耗。
01 SL3036B芯片既然LDO電源電路和三端穩壓電路方案不行,剩下的也隻能是DC-DC電源方案了。SL3036B電源芯片,它是一個最大可以支持90V的電壓輸入,輸出的電壓可以從4.2V一直到30V,隻要是在這個區間的電壓值,都是OK的。
比如我們回到最初的問題,電瓶車的電壓36V、48V、64V和72V,想要轉換輸出5V電壓,顯然5V電壓是在4.2V ~ 30V之間,選用SL3036B電壓芯片就是其中的一個解決方案。
SL3036B芯片
更重要的是,它的靜态功耗隻有40uA,也就是電路在不工作的條件下,它消耗電瓶車電池的能量是非常小的。
另外一點,作為開關電源,SL3036B芯片的效率高達96%。
02 SL3036B芯片應用電路工程師在使用SL3036B芯片開發電瓶車的電源電路,除了能實現想要的5V電壓,而且還能實現監控電路中的工作電流。
SL3036B芯片應用電路
電阻R5是一個限流電阻,阻值為0.08Ω。其中R5電阻的右邊,是芯片的參考地線,R5電阻的左邊是輸入到芯片的VSEN引腳。
VSEN引腳,是芯片的電流檢測引腳。當R5電阻的電壓輸入到VSEN引腳超過137mV,芯片就會啟動限流保護,關閉電源的輸出。
所以可以計算出轉換後5V電源的最大電流為
I = 137mV / 0.08Ω
也就是大概在1.7A。電瓶車的電池,通過SL3036B芯片的轉換,最終輸出的就是5V/1.7A的電壓電流。
問題是這個輸出的5V電壓是怎麼來的呢?
它是通過電阻R3和電阻R4的分壓反饋設置的,具體的一個關系可以表示為
Vout = VFB *(R3 R4)/ R4
VFB是芯片内部的一個參考電壓值,為397mV。R3電阻若為59K,R4電阻若為4.99K,代入計算很容易得出電路輸出的電壓就為5V。
03 各個器件的作用輸出的電壓5V和電流1.7A,已經清楚知道是如何得出來的。可能有部分工程師還不滿足,電路中的其他器件是做什麼用的呢?
SL3036B芯片應用電路
就SL3036B電源芯片功能而言,它是一個BUCK型開關降壓電路。隻是用到的MOS管,是集成在芯片内部了。
外圍的電感L1,肖特基二極管D2,電容E2和電容C1是BUCK電路的必要器件,它們一起組成BUCK電路。
其中電感L1,一般可以選取為33uH ~ 100uH。電感值越大,輸出的電壓紋波就會越小,電源的穩定性也就越好。
至于電阻R1和肖特基二極管D1,它倆一起給芯片的電源VDD提供輸入電壓,作為工作電源,大概在5.3V左右。
為啥是5.3V呢?
輸出的電壓是5V,經過肖特基二極管D1的鉗位0.3V,使得輸入電源VDD的引腳,經過電阻R1上拉至電瓶車的電池電壓36V、48V、64V和72V後,被限制在5.3V。
VCC引腳,是芯片的内部LDO電源輸出,輸出的電壓也是5V,外部連接一個電容C4,起到一個濾波穩壓作用。
04 為什麼有2個GND不知道工程師有沒有注意到,電路中它其實是有2個GND地線的。
一個是GND地線,是相對于輸入電壓VIN,作為它的參考0V;另外一個GND地線,是相對于芯片的參考0V。這兩個GND地線,它們之間是有電勢差的。
這就是為什麼在芯片的FB2引腳,會有電阻R6和電阻R7的電壓采樣電路。
為什麼要有兩個GND地線?
芯片哥的猜測,是芯片的原廠想測量輸出的電流,故而在L1電感的一端直接取GND,作為芯片的參考0V。
05 末尾SL3036B芯片,作為電瓶車的電源解決方案,最大支持90V的電壓輸入,能實現5V/1.7A的電壓電流,也能實現限流的保護功能,效率可以達到96%。
這是它的優勢。隻是在芯片哥看來,它也有2個不足之處
其一是,它的靜态電流雖然能達到40uA,但對于同行業的電源芯片,這個40uA的電流還是有點偏大的,一般可以做到隻有幾個uA。
其二是,它的電路有些偏複雜,尤其是一個電路竟然有兩個GND地線,這會大大增加後期的電路調試工作難度。
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