CXSU63XX系列快速选择表

CXSU63XX系列快速选择表5Sb嘉泰姆
典型应用电路图5Sb嘉泰姆
5Sb嘉泰姆
系统应用设计5Sb嘉泰姆
电感选择
➢电感的选择取决于VIN与VOUT压差、所需输出电流与芯片开关频率，连
续模式电感最小值计算公式如下：

VD为最大输出电流条件下，输出续流二极管的压降。

ILDCMAX为最小输入电压对应的输入平均电流。
➢选用低直流电阻的电感可获得更高的转换效率。
输入电容
➢升压转换器的输入电流是持续电流，尺寸与容量取决于输入阻抗，一般条
件下，输入电容容量选择在10uF~100uF之间，只需要RMS电流满足即可，
输入电容RMS电流计算如下：

➢输入电容耐压按照1.5*VINMAX进行选择；
➢在未使用陶瓷电容时，建议在输入电容上并联一个0.1uF~1uF的高频贴片
陶瓷电容进行高频去耦。
计算最大输出电流
➢升压转换器内部电流限制的是功率管与电感上的峰值电流ΔIL，最大输出
电流取决于输出电压、最小输入电压、ΔIL与效率，计算如下(预留10%以上裕量)：

输出电压设计
➢FB为芯片内部基准误差放大器输入端，内部基准稳定在1.25V；
➢FB通过过外部电阻分压网络，检测输出电压进行调整，输出电压计算公式为：

R1取值范围1KΩ~10KΩ；
➢输出电压精度取决于芯片VFB精度、R1与R2精度，选择精度更高的电阻
可以获得精度更高的输出电压，R1、R2精度需要控制在±1%以内。
续流二极管选择
➢续流二极管需要选择肖特基二极管，肖特基二极管VF值越低，转换效率越高；
➢续流二极管额定电流值大于最大输出电流的1.5倍；
➢续流二极管反向耐压大于输出电压，建议预留输出电压的30%以上裕量。
输出电容选择
➢在输出端应选择低ESR电容以减小输出纹波电压。
➢输出电容容量与输出电压纹波计算如下：

➢VCOUT≥1.5*VOUT；
➢输出电容最小RMS电流计算如下：

PCB设计注意事项
➢VIN,GND,SW,VOUT+,VOUT-是大电流途径，注意走线宽度，减小寄
生参数对系统性能影响；
➢输入电容靠近芯片VIN与GND放置，电解电容+贴片陶瓷电容组合使用；
➢FB走线远离电感与肖特基等有开关信号地方，哪里需要稳定就反馈哪里，
FB走线使用地线包围较佳；
➢芯片、电感、肖特基为主要发热器件，注意PCB热量均匀分配，避免局
部温升高。
设计实例
系统输入输出规格参数
➢输入电压：VIN=8V~20V，典型值为12V；
➢输出电压：VOUT=24V；
➢输出电流：IOUT=1A；
➢转换效率：η=90%；
➢输出电压纹波：1%*VOUT；
➢芯片选用CXSU6312；
➢开关频率：FSW=180KHz。
选择电感：5Sb嘉泰姆
5Sb嘉泰姆
计算输入电容：5Sb嘉泰姆

VCIN=1.5*VINMAX=1.5*20=30V
选择CIN容量100uF,RMS电流大于190mA，耐压大于等于35V。
计算分压电阻：
假定R1=2.7K

选择R1=2.7K，R2=49.9K，1%精度。计算出来输出电压中心值为24.35V。
续流二极管选择：
➢二极管额定电流：ID=1.5*IOUT=1.5*1=1.5A
➢反向耐压：24V*1.3=31.2V
➢选择3A,40V肖特基。
选择输出电容：
➢输出电容容量：

选择输出电容：
➢VCOUT≥1.5*VOUT=1.5*24V=36V
➢输出电容最小RMS电流计算如下：

➢选择50V，220uF，RMS电流大于1433mA电解电容。
常见问题与解决方案
➢Q1.输入正负极接反芯片损坏
➢解决方案：添加防反接电路(右图蓝色虚线框中电路)。
Q1:VDS≥1.5*VINMAX；DZ1:VDZ1=10V，500mW；R3:20K；R4:20K。
➢Q2.输入尖峰电压损坏芯片
➢解决方案一：输入添加瞬态尖峰电压吸收电路(右图蓝色虚线框中电路) ；
D2:VD2=1.2*VINMAX≤40V

➢解决方案二：输入添加过压保护电路(右图红色虚线框中电路) 。
Q1:VDS≥1.5*VINMAX；DZ1:VDZ1=1.2*VINMAX≤40V，500mW；
DZ2:VDZ2=10V，500mW；R1,R3,R4,R5,R6:20K；
R2:10K；Q2,Q3:VCE≥1.5*VINMAX。

➢Q3.输出电压怎么调整
➢解决方案一：调节分压电阻(右图中R3)。

➢解决方案二：PWM信号变化占空比调节输出电压(右下图蓝色虚线框中电路):
PWM:频率1KHz~10KHz；高电平为5V时，R3选择4K；高电平为3.3V时，R3选择0.5K。

➢由于升压拓扑中输入电源经过电感、肖特基直接到负载端，两种方案调整输
出电压的最小值为VIN。

➢Q4.输出短路保护怎么实现
➢解决方案：输出添加短路保护电路(右图蓝色虚线框中电路)
Q1:VDS≥1.5*VOUT；ID≥2*IOUT
RDS越小损耗越小，Q1发热量越低。

➢Q5.转换效率低
➢测试误差：用万用表测试输入电压、输入电流、输出电压、输出电流进行
计算转换效率，不能使用电源、负载自带显示的数据，误差较大；
➢PCB布线：确保大电流途径走线宽度，减少寄生参数对系统性能影响，
输入电容靠近芯片VIN与GND放置；
➢元器件参数：系统正常工作时，电感与肖特基对效率影响较大，推荐使用
低VF值的肖特基，磁芯损耗较小的功率电感并确保饱和电流能力足够，一
般情况下，环形铁硅铝磁芯的电感比黄白环铁粉芯的电感效率高5%左右。
➢Q6.输入欠压保护怎么实现
➢解决方案：输入添加欠压保护电路。
DZ1:VDZ1=欠压保护电压，500mW；
DZ2:VDZ2=10V，500mW；
Q1:VDS≥1.5*VINMAX,ID ≥2*IINMAX；
Q2:VCE≥1.5*VINMAX；R4,R5:20K；R3,R6:30K。

➢Q7.CXSU6311、CXSU6313、CXSU6312芯片背铁电气属性
➢背铁电气属性与芯片第3脚一致。
➢Q8.怎么关闭芯片不工作
➢解决方案一：FB加高电平，芯片不工作，输出电压等于输入电压(右上图)；
V1:2.5≤V1≤VIN。

➢解决方案二：输入加MOS关断(右下图虚线框中电路)，输出等于0。
V2:V2≤0.6V关闭输出，V2≥1.4V打开Q1，恢复输出；
Q1:VDS≥1.5*VINMAX；
DZ1:VDZ1=10V，500mW；R1,R2,R4:20K；R3:30K；
Q2:VCE≥1.5*VINMAX。

➢Q9.芯片不升压
➢添加欠压保护的应用中，确认欠压保护电路参数是否有误(DZ取值不合适，
EN脚对地电压低于0.8V)；
➢分压电阻R1是否有虚焊或漏焊。
➢Q10.输出电压与设定值差异较大
➢确认分压电阻R1、R2是否虚焊或者漏焊；
➢输入电容是否靠近芯片VIN与GND放置；
➢大电流途径PCB走线宽度是否足够；
➢电感是否为功率电感，电感量与电流能力是否足够；
➢续流二极管是否选择为肖特基。
➢Q11.最大输出电压设计为多少合理
➢与占空比相关，一般将占空比设计在30%~70%之间比较理想，12V输入
最大输出电压控制在40V以内，24V输入最大输出电压控制在56V以内，输
入输出压差越小，转换效率越高，性能越好。
占空比计算如下：