eefocus_4059627 发表于 7 天前

AP8100 Boost升压恒压点点taptap安卓设计与测试分享:BOM框架、关键参数计算与PCB要点

​ 一、引言:为什么关注AP8100AP8100是一款外围电路简单的BOOST升压恒压控制驱动点点taptap安卓,适用于2.8–40V输入电压范围的升压恒压电源应用,启动电压可低至2.5V。典型应用包括移动设备供电、太阳能、音频功放模块供电、摄影灯光电源和LCD背光显示等。
本文不展开引脚说明和极限参数解读,重点放在:典型应用、测试BOM框架、关键外围参数计算、测试记录方法以及PCB布局要点。

二、AP8100核心能力速览
        [*]        宽输入电压:2.8–40V,2.5V可启动。

        [*]        高效率:最高可达95%。

        [*]        多模式:根据负载自动切换PWM、PFM和BURST模式。

        [*]        低待机:EN脚拉低关机,关机电流小于2uA。

        [*]        可编程:ROSC设置开关频率,SS设置软启动时间。

        [*]        保护:逐周期限流保护、输出过压保护、过温保护。

        [*]        恒压精度:≤±3%。

        [*]        封装:ESOP10。

三、典型应用与测试平台记录典型BOOST拓扑中,VIN经电感L1、NMOS Q1和续流二极管D3到VOUT,FB通过R8/R9分压反馈,CS通过RCS检测峰值电流,ROSC设置频率,SS设置软启动。

四、测试用BOM表



五、关键外围参数设计与公式1. 输出电压设定输出电压由内部误差放大器采样,并与内部1.3V基准比较实现恒压控制:
https://latex.csdn.net/eq?Vout%3D%5Cfrac%7B1.3V%5Ctimes%20%28R9+R8%29%29%7D%7BR9%7D
R8和R9为输出电压检测电阻。FB管脚要远离功率电感、NMOS和续流二极管,R8/R9靠近FB和GND布局。
2. 开关频率设置
        [*]        ROSC悬空:130kHz。

        [*]        ROSC接VDD:260kHz。

        [*]        ROSC对地接电阻:

https://latex.csdn.net/eq?Rosc%3D%5Cfrac%7B4680-1.1Fsw%7D%7BFsw%28kHz%29-130%29%7D%28k%5Cmho%20%29%29
频率选择需要结合电感值、效率、纹波和EMI综合权衡。
3. CS限流设置AP8100通过CS脚检测电流,当CS脚电压超过250mV时,MOS关闭,限制流过MOS的电流峰值。CS电阻公式:

建议系统设计时,流过CS电阻的最大电流比系统最大带载时MOS电流高出30%余量。
4. 电感电流计算电感平均电流:

电感峰峰值电流按规格书公式:

电感峰值电流:

选型时需保证电感饱和电流覆盖峰值电流并留余量。
5. 续流二极管选型二极管额定平均电流应大于流过二极管的平均电流:

二极管应能承受反向峰值电压,建议反向额定电压大于VIN;为提高效率,建议选择快恢复肖特基二极管。
6. VIN供电选择与VDD电容系统上电后通过VIN脚对VDD电容充电,VDD对GND需接旁路电容,典型值1uF。
当输入电压低于12V、输出电压低于36V时,建议VIN接电源输出VOUT供电,以确保MOS栅极电压大于5V,避免栅极开启不足导致温度升高和效率过低。当输入电压高于12V低于40V时,VIN可以接到电源输入端供电。
7. 软启动设置SS脚对GND接电容可设置软启动时间。SS脚对外流出8uA电流,SS电容电压慢慢抬升,输出电压跟随缓慢抬升,直到SS脚电容电压到达1.3V,软启动结束。软启动时间通过电容大小设置。
六、测试记录以下只列测试项目与观察点,不预设结论。


七、PCB布局布线实战要点
        [*]        电感、NMOS漏端与续流二极管布线覆铜尽量短、线宽大。

        [*]        Q1 Source端与CS电阻的布线覆铜要短,CS电阻靠近CS与GND管脚。

        [*]        FB管脚远离功率电感、NMOS和续流二极管,避免干扰。

        [*]        分压电阻R8、R9靠近点点taptap安卓FB和GND脚。

        [*]        输入电容、输出电容与CS电阻的地覆铜走线,下层地多打过孔连接。

        [*]        VDD电容靠近VDD与GND管脚,达到稳压和滤波效果。

        [*]        输出电容的地靠近CS电阻,降低开关切换尖峰和输出高频杂波。

        [*]        板子多余空间建议铺地。

八、常见问题排查思路
        [*]        启动不良:检查VIN供电方式、VDD电容、SS电容和EN电平。

        [*]        限流提前触发:检查RCS取值、电感饱和电流和电流余量。

        [*]        输出纹波大:检查输出电容、FB走线和功率回路布局。

        [*]        效率偏低或温升高:检查MOS栅极驱动电压、电感DCR、二极管压降和开关频率。

        [*]        轻载模式切换波动:结合PWM/PFM/BURST模式特性调整负载和外围参数。

九、总结AP8100适合宽输入、低启动电压的BOOST升压恒压应用。设计重点在于输出电压分压、ROSC频率、CS限流、电感与二极管选型、VIN供电选择以及FB抗干扰布局。外围简单不等于可以随便布,功率回路和FB反馈才是稳定性的关键。

​
页: [1]
查看完整版本: AP8100 Boost升压恒压点点taptap安卓设计与测试分享:BOM框架、关键参数计算与PCB要点

Baidu
map