DCDC降压模块

一、项目介绍

在B站看到工科男孙老师发的DCDC模块视频,后面有提到这款芯片,于是就使用这款芯片自己设计了这款降压模块。

芯片的封装为TSOT23-8,对空间利用率高。

  • 输入电压的范围为3-18V。
  • 输出电压的范围为0-8V。
  • 输出电流最大为6A。

R2 R3阻值可以控制输出电压的大小,若要改变输出电压的大小还要改变L1与输入输出滤波电容的大小

二、原理图讲解

这是一个电源转换电路,主要功能是将输入电压(VIN)转换为稳定的 3.3V 输出电压(VOUT)。以下是对该电路图的详细讲解:

2.1 电路结构

  1. 核心芯片(U1)
    • 芯片型号为 MP2236GJ - Z,这是一个 DC - DC 降压转换器。它有 8 个引脚,各引脚功能如下:
      • 引脚 1(AGND):模拟地。
      • 引脚 2(FB):反馈引脚,用于调节输出电压。
      • 引脚 3(IN):输入电压引脚。
      • 引脚 4(SW):开关引脚,连接电感 L1。
      • 引脚 5(GND):接地引脚。
      • 引脚 6(EN):使能引脚,用于开启或关闭芯片。
      • 引脚 7(VCC):内部电源引脚。
      • 引脚 8(BST):自举引脚,用于内部 MOSFET 的驱动。
  2. 输入部分
    • 输入电压 VIN 通过两个路径连接到芯片:
      • 一路通过 R3(22.1KΩ)和 R4(100KΩ)的分压电路连接到芯片的使能引脚(EN)。
      • 另一路直接连接到芯片的输入引脚(IN)。
  3. 电感和电容
    • 电感 L1(4.7uH)连接在芯片的开关引脚(SW)和输出节点之间。
    • 多个电容用于滤波:
      • C2、C3、C4、C5、C6 是 22uF 的电容,分别连接在输入和输出节点附近,用于稳定电压。
      • C7(0.1uF)和 C8(220pF)连接在芯片的反馈引脚(FB)附近,用于滤波和稳定反馈信号。
      • C1(1uF)连接在输出端,用于进一步滤波。
  4. 电阻
    • 除了 R3 和 R4 外,还有 R5(10Ω)、R6(300KΩ)和 R7(130KΩ)。R5 可能用于电流检测或限流,R6 和 R7 可能用于其他辅助功能。

2.2 工作原理

  1. 电压转换
    • 当输入电压 VIN 施加到芯片的输入引脚(IN)时,芯片内部的开关电路开始工作。
    • 电感 L1 在开关周期内存储和释放能量,与电容一起将输入电压转换为稳定的 3.3V 输出电压(VOUT)。
  2. 反馈调节
    • 芯片通过反馈引脚(FB)监测输出电压。当输出电压偏离 3.3V 时,芯片会调整内部开关的占空比,以保持输出电压的稳定。

2.3 限流保护

  1. 电阻 R5 的作用
    • R5(10Ω)可能用于电流检测。在 DC - DC 转换器中,通常会在输出路径或电感支路中放置一个小电阻来检测电流。
    • 根据欧姆定律(),当电流通过 R5 时,会产生一个电压降。芯片可以通过检测这个电压降来监测电流大小。
    • 当检测到电流超过预设值时,芯片会采取措施限制电流,例如减小开关占空比或关闭开关,以防止过载和损坏。
  2. 芯片内部保护机制
    • MP2236GJ - Z 芯片内部可能具备过流保护机制。当芯片检测到过大电流时,内部电路会自动采取保护措施,例如关闭开关电路,直到电流恢复到安全范围内。

三、PCB布局

四、PCB布线

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