DC/DC芯片AP2953在上网本中的应用

应用设计

输出电压计算：根据输出电压公式Vo=0.925v*(1+R1/R2)可以得到输出电压值。要求用高精度反馈电阻。

电感量选择：电感峰值电流 Ipeak=Iout+⊿IL/2;饱和电流通常为电感峰值电流的1.3-1.5倍。根据纹波电流计算电感量：

式1

其中⊿IL是电感纹波电流的峰－峰值。fs是开关频率。

输入电容选择：对于降压DCDC，输入电流是不连续的，需要输入电容来提供交流通路。推荐使用低ESR的陶瓷电容X5R或X7R。输入电压纹波近似为：

式2

其中ILOAD是负载电流。

输入电容所允许通过的有效交流电流值必须大于最大负载电流的一半。

输出电容选择：输出电容是为了维持直流输出电压，推荐使用低ESR的陶瓷电容X5R或X7R。输出电压纹波近似为：

式3

输出电容的耐压值须大于输出电压的1.5倍。

补偿器件选择：COMP脚连着系统内部误差放大器的输出，控制着系统的稳定性和动态响应。外部用阻容串联器件来设置零极点的状态，修正转换传输函数以得到一个适当的环路增益，从而控制系统特性。系统的带宽是影响系统动态响应的重要因素，系统带宽减小会使系统的动态响应变差；相位裕度则是影响系统稳定性的重要因素。通常将系统带宽设置在低于开关频率的十分之一。R3的值和系统带宽成正比关系，当R3确定后，R3、C3共同决定了系统的相位裕量。通常选择：

式4

其中fc是系统带宽。

LAYOUT注意事项：

SW脚走出的线要尽量粗、短，电感要靠近3脚，BST电容C5要靠近1、3脚；输入电容C1要靠近2脚。输入电容、芯片地形成的环路要小，并且和电感、输出电容形成的环路面积也要尽量小。反馈电压需要从输出电容C2后面取出，反馈电阻R1、R2要靠近Fb脚(第5脚)，并且要远离SW信号以防止干扰。要充分考虑大电流负载的散热问题。用于耗散IC所产生的热量的散热通路是从芯片至引线框架，并通过底部的散热片到达PC板铜面，和散热片相连的铜箔面积应尽可能宽，可在线路板层内部和背部增加通孔以充分提高散热性能。

以上介绍了AP2953的基本结构、工作原理、特性以及应用设计和注意事项，给出了在实际ARM架构上网本中的应用案例。该器件以其宽工作电压范围、大输出电流以及高转换效率也应用于网络系统、FBGA、DSP、ASIC等系统的供电方案，在车载设备、工业控制领域也有广泛的应用前景。

作者简介：杨大鹏，无锡芯朋微电子公司特聘资深应用工程师，曾在通讯终端产品、消费类产品领域从事整机设计二十余年。

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