CXSD62253Q 设计的DC-DC变换器演示板

描述
5211100A01 是使用符合 AEC-Q 100 标准的 CXSD62253Q 设计的 DC-DC 变换器演示板，此方案默认输出为 5V，带过流保护、自短路保护、过温保护等功能。符合 AEC-Q100 标准的 CXSD62253Q 是 SOP8-EP 封装的降压型 DC-DC 转换芯片，采用车规级外围元器件，应灵活，固定开关频率用 150KHz，可减小外部元器件尺寸。芯片具有出色的线性调整率与负载调整率，输出低纹波，支持 100%占空比工作。芯片内部集成过流保护、短路保护、过温保护等可靠性模块。

电源规格1Xx嘉泰姆
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DEMO 原理图1Xx嘉泰姆

引脚介绍1Xx嘉泰姆
物料清单1Xx嘉泰姆
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DEMO 实物图1Xx嘉泰姆
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PCB 布局1Xx嘉泰姆

PCB 布线规则1Xx嘉泰姆
1.缩短不连续电流回路：输入端电解电容靠近芯片的 VIN 和肖特基二极管的阳极，芯片的 SW 引脚靠近肖特基二极管的阴极，来进一步降低其寄生电感，减少毛刺电压，提高系统稳定性；1Xx嘉泰姆
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2.输入端陶瓷电容用来滤除输入端高频毛刺电压，给芯片内部逻辑电路提供纯净电源，陶瓷电容靠近芯片的 VIN 与GND 引脚；1Xx嘉泰姆
3.VIN、SW、VOUT、GND 等功率线尽量采用铺铜处理，做到粗、短、直；1Xx嘉泰姆
4.FB 反馈走线要远离电感，肖特基二极管，SW 等开关信号节点，同时用 GND 走线包围最佳。1Xx嘉泰姆
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应用信息1Xx嘉泰姆
输入电容选择 1Xx嘉泰姆
在连续导通模式中，转换器的输入电流是一组占空比约为 VOUT/VIN 的方波。为了防止大的瞬态电压，必须采用针对最大 RMS 电流要求而选择低 ESR(等效串联电阻)输入电容器。对于大多数的应用，1 个 100uF 的输入电容器就足够了，它的放置位置尽可能靠近芯片的位置上。最大 RMS 电容器电流由下式给出：

其中，最大平均输出电流 IMAX 等于峰值电流与 1/2 峰值纹波电流之差，即 IMAX=ILIM-△IL/2。在未使用陶瓷电容器时，还建议在输入电容上增加一个 0.1uF 至 1uF 的陶瓷电容器以进行高频去耦。1Xx嘉泰姆
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输出电容选择1Xx嘉泰姆
在输出端应选择低 ESR 电容以减小输出纹波电压，一般来说，一旦电容 ESR 得到满足，电容就足以满足需求。任何电容器的 ESR 连同其自身容量将为系统产生一个零点，ESR 值越大，零点位于的频率段越低，而陶瓷电容的零点处于一个较高的频率上，通常可以忽略，是一种上佳的选择，但与电解电容相比，大容量、高耐压陶瓷电容会体积较大，成本较高，因此使用 0.1uF 至 1uF 的陶瓷电容与低 ESR 电解电容结合使用是不错的选择。输出电压纹波由下式决定：

式中的 F：开关频率，COUT：输出电容，△IL：电感器中的纹波电流。

电感选择 1Xx嘉泰姆
虽然电感器并不影响工作频率，但电感值却对纹波电流有着直接的影响，电感纹波电流△IL 随着电感值的增加而减小，并随着 VIN 和 VOUT 的升高而增加。用于设定纹波电流的一个合理起始点为△IL =0.3*ILIM，其中 ILIM 为峰值开关电流限值。为了保证纹波电流处于一个规定的最大值以下，应按下式来选择电感值：

续流二极管选择 1Xx嘉泰姆
续流二极管建议使用肖特基二极管，比如 B360Q。它的额定值为平均正向电流 3A 和反向电压 60V。3A 电流下典型正向电压为 0.7V。该二极管仅在开关关断期间有电流流过。峰值反向电压等于稳压器的输入电压。在正常工作时平均正向电流可计算如下：

典型特性1Xx嘉泰姆
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