双降压式DC/DC转换器LM2717-ADJ

LM2717-ADJ是国半公司最近推出的新产品，是一种由两个PWM降压式转换器组成的双输出、电压可调的IC。该器件主要特点：第1路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达　2.2A（R _DS(ON) =0.16Ω）；第2路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达? 3.2A（_RDS(ON)=0.16Ω）；输入电压范围4～20V；输出电压可由两外设电阻设定，最低电压为1.267V；开关频率可设定在300～600kHz范围内；内部有输入欠压保护及过热保护；24引脚TSSOP封装；工作温度范围-40℃～+125℃。

该器件组成的双电源主要应用于TFT-LCD显示器、手持式电子装置、便携式电子产品及膝上计算机等产品。

引脚排列与功能

LM2717-ADJ的引脚排列如图1所示，各引脚的功能如表1所示。

图1 LM2717-ADJ的引脚排列

有关参数（典型值）

LM2717-ADJ有关参数如下：静态电流I _Q=2.7mA；基准电压V _BG=1.267V；输入电压V _IN为4～20V；开关电流限制值：第1路为2.2A，第2路为3.2A；频率设定是电阻R _F：R _F=4.64kΩ时，F _SW=300kHz；R _F=2.26kΩ时，F _SW=600kHz；关闭控制：电源正常工作，VH>1.8V；电源关闭，NL<0.7V；输入电压V _IN低于3.6V时低压锁存；输入电压V _IN高于3.8V时正常工作。

典型应用电路

图2 输出15V及3.3V的应用电路

图3 输出5V及3.3V的应用电路

图4 自举升压电路

LM7217-ADJ的典型应用电路如图2及图3所示。图2是一种输入17～20V，输出15V及3.3V的应用电路；图3是在相同输入电压下，输出5V及3.3V的应用电路。这两个电路的基本参数都相同，主要差别在设定输出电压到反馈端的电阻分压器的阻值不同。图2、3中的C _BOOTx（x值是1或2）是自举式升压电容器，它可以提高驱动器的电压，保证N-MOSFET有足够的VGS电压，如图4所示。在上电的瞬间，从VIN→D→C _BOOST→LX→C _OUTX到地的电流给C _BOOST及C _OUTX(包括C _OUTXA)充电，由于C _BOOST<<（C _OUTX+C _OUTXA）,所以V _IN的电压大部分降在C _BOOST上。C _BOOST上的电压V _CBOOST等于驱动器电压V _DRI，保证了N-MOSEFT的V _GS电压值。

本文主要介绍电路中一些元器件参数的选择。

1输出电压的设定

输出电压V _OUT与图1、2中的反馈电路分压电阻R _FB1(3)及R _FB2(4)有关，其关系式为：

V _OUT=(1+R _FB1(3) /R _FB2(4) )×1.267V （1）

现R _FB2(4)设为20kΩ,则在要求的V _OUT下可求出R _FB1(3)值。例如，V _OUT要求3.3V，R _FB2设为20kΩ,按上式可求得R _FB1为32.09kΩ，可取33kΩ（图中R _FB1=36.5kΩ、R _FB2=20.4kΩ，则按公式计算出V _OUT=3.53V，这考虑是在有负载时，输出电压有下降的原因，将电压提高了0.23V）。

2输入电容C _IN及输出电容C _OUT选择

输入电容要选择等效串联电阻（ESR）小的铝电解、钽电解电容或陶瓷电容。电容要根据其纹波电流尺寸大小来选择。纹波电流I _RIPPLE与I _OUT、V _OUT、V _IN有关，其关系式为：

（2）

例如，I _OUT=2A、V _OUT=3.3V、V _IN=17V，则可求得I _RMS=0.79A。则可从电容器样本上找到耐压为25V、允许纹波电流大于0.79A的电容器即可。

输出电容除要满足纹波电流要求外，还要求满足输出纹波电压的要求，一般可根据要求的纹波电压V _RIPPLE来确定C _OUT的容量大小，其关系式为：

V _RIPPLE=I _RIPPLE(E SR+1/8F _SW×C _OUT)　　　　　（3）

式中，I _RIPPLE为纹波电流、ESR为输出电容的等效串联电阻、F _SW为开关频率。C _OUT应选ESR小、允许纹波电流大的OS-CON或POSCAP（有机聚合物为电解质的铝或钽电解电容）。输出电容往往再并联一个小容值的陶瓷电容，可滤去高频纹波电压。

3肖特基二极管（D1、D2）的选择

肖特基二极管的耐压要大于最大输入电压25%以上，额定整流电流要等于最大输出电流。

4电感器L1及L2的选择

电感器L1及L2下式计算：

L1或L2=（V _IN-V _OUT）V _OUT/V _IN×I _RIPPLE×F _SW??（4）

例如，V _IN=17V、V _OUT=3.3V、I _OUT(max) =2A、I _RIPPLE=0.6A、F _SW=300kHz，则L1或L2为14.8μH（计算值），可取标准值22μH。式中，I _RIPPLE取I _OUT(max)的30%作估算值，若I _OUT(max) =2A时，则I _RIPPLE=0.6A。电感器的饱和电流要大于1.2×I _OUT(max) ，且要选其直流电阻小的电感器（≤0.2Ω）。

5软启动电容的选择

软启动的目的是防止启动时的大冲击电流的产生，方法是通过向外接软启动电容CSS充电。软启动时间TSS与CSS及充电电流ISS的关系为：

T _SS=C _SS×0.6V/ _ISS（5）

一般T _SS取3ms，I _SS的典型值为　　9μA，则C _SS可取47nF。

结束语

在实际使用中，只要按输出电压来计算R _FB1(3)及R _FB2(4)，其它元器件可按图1、2的参数选择即可，不必一一计算。例如，图中D1、D2肖特基二极管用的型号MBRS240是耐压40V、额定正向整流电流是2A的。若此器件找不到，MBR350（额定正向整流电流是3A，耐压50V）也可代用。输入、输出电容的纹波电流按30%I _OUT(max)来估算，选电容器的允许纹波电流大于30%I _OUT(max)的即可；另外，选ESR≤50mΩ的为好。