通過(guò)WEBENCH設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)基于LM3481芯片的DC—DC開(kāi)關(guān)電源

侯世超++陳強(qiáng)++余成波

摘要：本文詳細(xì)介紹了一款基于LM3481芯片的DC-DC開(kāi)關(guān)電源。此設(shè)計(jì)主要利用WEBENCH在線網(wǎng)頁(yè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)并仿真。通過(guò)Altium Designer設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)并進(jìn)行電路板刻制。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了在輸入電壓為3.9V～14V范圍內(nèi)，通過(guò)芯片LM3481電路的升壓降壓作用使電路輸出直流電壓5V。本設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，可靠性高，因此能夠被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域一系列直流穩(wěn)壓5V電路中，具有較高社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源 降壓輸出 升壓輸出

中圖分類(lèi)號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）10-0189-02

1 引言

隨著電子產(chǎn)品的進(jìn)步和發(fā)展，各種電子產(chǎn)品逐漸進(jìn)入了人們的生活，而生活中形形色色的電子產(chǎn)品免不了供電系統(tǒng)的支持，而本產(chǎn)品就是為了電子元器件的各種應(yīng)用而設(shè)計(jì)完成。

2 系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)用于汽車(chē)啟動(dòng)—停止、筆記本電腦、機(jī)頂盒等電路中。所以此系統(tǒng)可以用于DC 5V供電電源。

3 系統(tǒng)方案

使用LM3481芯片實(shí)現(xiàn)在不同電壓輸入條件下的電壓穩(wěn)定輸出。該LM3481器件是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器通用的低端N-FET高性能控制器。該設(shè)備適用于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要一個(gè)低邊場(chǎng)效應(yīng)管，如升壓，反激式，SEPIC等使用。LM3481裝置可在非常高開(kāi)關(guān)頻率下工作，LM3481可以通過(guò)使用一個(gè)外部電阻或通過(guò)將其同步至外部時(shí)鐘被調(diào)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(shí)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(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本作品是利用WEBENCH進(jìn)行的電源設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程如下：

（1）在WEBENCH Designer 頁(yè)面輸入設(shè)計(jì)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(huán)境溫度，然后點(diǎn)擊“開(kāi)始設(shè)計(jì)”。

（2）之后WEBENCH會(huì)給出設(shè)計(jì)方案，在給出的各個(gè)設(shè)計(jì)方案中根據(jù)各個(gè)參數(shù)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(yōu)化工具幫助自己選擇合適的芯片，經(jīng)過(guò)自己的比較分析，我所選用的芯片是LM3481。

（3）選定LM3481，點(diǎn)擊“開(kāi)始設(shè)計(jì)”， WEBENCH會(huì)給出基于芯片LM3481的相關(guān)設(shè)計(jì)，例如：圖表、原理圖、工作數(shù)值、元件清單等等。據(jù)此進(jìn)行自己的電路設(shè)計(jì)和制作。如圖1所示。

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

5 仿真結(jié)果分析

根據(jù)WEBENCH自身的功能，我們進(jìn)行了對(duì)本設(shè)計(jì)的效率等的仿真如圖4～圖5所示。

6 實(shí)驗(yàn)總結(jié)與體會(huì)

本次項(xiàng)目，通過(guò)WEBENCH網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了一款基于LM3481芯片的DC-DC開(kāi)關(guān)電源。通過(guò)在線軟件WEBENCH的幫助，成功實(shí)現(xiàn)了LM3481電路圖，仿真等一系列功能。同時(shí)設(shè)計(jì)的基于LM3481的DC—DC開(kāi)關(guān)電源電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高，可靠性好，因此具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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

[2]王兆安，劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)（第5版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

[3]普利斯曼，比德斯，莫瑞.王志強(qiáng) 譯.開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社，2010.

收稿日期：2016-08-12

作者簡(jiǎn)介：侯世超（1995—），男，山東青島人，本科在讀，研究方向：嵌入式；陳強(qiáng)（1993—），男，甘肅天水人，本科在讀，研究方向：嵌入式；余成波（1994

—），男，重慶人，本科在讀，研究方向：嵌入式。