直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)

一.任务及要求:

(1)将电压由3V升到3.3V;(DC-DC)直流

(2)需提供原理图;

(3)制作PCB;

(4)简述从原理图到PCB的过程。

直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第1张图片
错误更改:其中芯片引脚4和5对调,接线不变

二.主要研究内容

(1).AD软件的使用

(2).认识DC-DC电路

(3).元器件绘制,封装,原理图绘制,添加封装

(4).PCB布局和布线

(5).绘制相应的电路图以及PCB板原理图

三.思路,方案

  1. 基本的工作过程:

高频振荡产生低压脉冲->脉冲变压器升压到预定值->脉冲整流获高压直流

电路图:

2.使用元件及其参数选择:

电感L:

   作用:电源开关关断时,磁场的能量传输到输出滤波电容器和负载

         电源开关接通时,电流上升,在磁场中储存能量

47uH----低到允许使用表面安装的小线圈,大到足于保持低纹波

 过大->转化效率高,输出电流小

            过小->转化效率低,输出电流大

   型号:CD54-470L

电容C:

输入->10uF

作用:滤波(干扰波),稳定输入电压,使电源峰值电流纹波较小

型号:钽电容或陶瓷电容
T491C106K016AS

输出->47~68uF

作用:维持输出电压
,平复纹波电压,降低输出纹波电压

型号:低等效串联电阻的钽电容(0.15~0.3欧姆)T494D686K010AS

二极管D:

正向电压低(Vf<0.3V),反向漏泄电流小,开关速度快

作用:单向导通

    型号:肖特基二极管。MBR0520LT1

集成芯片:

   NCP1402SN33T1

3.印刷电路注意事项

#.输出电源返回地,输入电源返回地,器件开关地采用同一接点(降低噪声)

#.使用短而粗的线连接电感(减少杂散电感)

#.应该使用短而粗的线有:

电压输入端到电感(L), 电感(L)到芯片LX脚,

电感(L)到二极管(D), 二极管(D)到输出口

4.芯片内部结构及其各引脚的作用
直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第2张图片
LX:接至电源开关漏极的外部电感连接脚
CE:芯片使能脚
OUT:输出电压监控脚,也是器件的电源脚
GND:接地
NC:无连接

NCP1402内部分析:

CE脚 ->(芯片使能脚)连接到OUT引脚,保持接通状态

OUT脚 ->(器件电源脚)输出电压

    ->(电压监控脚)经过反馈电阻的分压,和基准电压通过PFM比较器进行比较,控制电源开关状态

LX脚 ->限幅器监控MOSFET两端电压并将其和基准电压比较,进而控制电源开关的导通

GND脚 ->接地 NC->无连接

5.各元件封装,电路图搭建
(参考各元件型号的PDF资料)

6.PCB板绘制(构图,布线)
直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第3张图片
问题的提出:
1.是否需要敷铜处理,地线处理等
2.各个元件之间的线宽使用多少较为合理
3.………

->敷铜处理,接地
->短而粗的线宽使用40mil
->细线线宽使用30mil

原理

NCP1402芯片内部结构可以看出,其中包含有

PDF振荡器,作用是产生脉冲波形,导致MOSFET管的通断,从而影响到电感的充电放电

LX限幅器,控制电流大小,过大的时候会通过PDF控制器进行中断处理,从而减小电流

out脚经过反馈调节(通过电阻分压与基准电压进行比较),影响PDF控制器控制LX通断

输入电容作用为滤波,去除噪声干扰,采用低ESR电容(低等效串联电阻)

输出电容作用为稳压,通过充放电稳定电压,滤波

电感作用为利用电感特性,不断地充电放电进而可以达到电压放大的作用

二级管的单向导通性,整流

以下为各元件的型号参数信息:
直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第4张图片
五.实验结论,总结:

输出PDF文件为
直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第5张图片
直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第6张图片
直流3V电压升压到3.3V的PCB板(使用AD)_第7张图片

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