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。