12V转5V,输出电流6A, SOP8 封装,WD5030E
WD5030E 特性
- 高输出能力与效率:能提供高达 6A 的连续负载电流,在 24V 输入时效率可达 94%,可满足各类车载设备的供电需求,同时降低能量损耗。
- 精准控制模式:采用双通道 CC/CV 模式控制,能精准控制输出电流和电压。具备砖墙电流极限功能,可防止电流过载,保护电路安全。
- 电压相关特性:内置不可调线路补偿,输出电压可在 3.3V 至 25V 之间调节,输出电压精度达 1.5%,电流限值精度达 4mV,能为设备提供稳定、精准的供电。
- 频率与工作模式:固定工作频率为 130kHz,便于电路设计和电磁兼容性优化。轻负载时采用突发模式操作,结合内部环路补偿和内部软启动功能,提高轻载效率,确保电路稳定启动和运行,减少电磁干扰。
- 封装形式:提供 SOP8 封装,具有体积小、引脚布局合理等优点,便于在 PCB 板上进行安装和集成。
双路并联输出电路设计
- 设计需求:当单个 WD5030E 无法满足系统 12A 的电流需求时,可采用双路并联的方式来提供更高的电流2。
- 设计要点:
- 电感与电容匹配:要确保两路的电感和电容参数尽量一致,这样才能保证两路输出的电流和电压特性相同,避免出现一路电流过大,另一路电流过小的情况。
- 均流措施:虽然 WD5030E 自身有一定的电流调节能力,但为了实现更精准的均流,建议在电路中加入均流电路,或者使用具有均流功能的控制器,以保证两路输出电流能够均匀分配。
- 电容容量调整:由于是双路并联,输入电容和输出电容的容量需要适当增大,以满足更大的电流需求,同时也能提高滤波效果,使输出电压更加稳定。
车载音响系统电源电路设计
- 设计需求:车载音响系统的输入电压范围一般为 12V 至 24V,需要将其转换为 5V,以满足音响内部电路的供电需求,且电流需求为 5A,WD5030E 可以很好地满足这一要求。
- 设计要点:
- 输入保护:车载电源系统中,电压尖峰和波动较为常见,因此需要在输入侧加入 TVS 二极管等保护元件,当出现过压或瞬态电压时,TVS 二极管可以迅速导通,将电压钳位在安全范围内,保护 WD5030E 芯片不受损害。
- 滤波电路:车载环境中电磁干扰较为严重,除了使用常规的输入输出电容进行滤波外,还应在电路中加入共模电感。共模电感可以抑制共模干扰信号,提高电路的电磁兼容性,避免音响系统受到干扰而产生杂音等问题。
- 热管理:考虑到车载环境温度较高,且 WD5030E 在输出大电流时会产生一定的热量,所以需要对其进行热分析。可以通过计算芯片的功耗,来确定是否需要添加散热片。同时,优化电路板布局也很重要,比如将芯片放置在通风良好的位置,增大散热铜箔的面积等,以确保芯片在正常工作温度范围内运行。
- 输出电压设置:根据 WD5030E 的特性,通过合理配置反馈电阻分压网络,将输出电压设置为 5V。具体的电阻值可以根据芯片的数据手册中的公式进行计算。
- 电感选择:根据所需的输入和输出电压,选择合适的电感值,同时要考虑电感的电流承载能力,确保其能够满足 5A 的输出电流需求,并且纹波电流建议为最大输出电流的 40% 左右。
- 输出电容选择:选择低 ESR(等效串联电阻)的电容,如陶瓷电容或聚合物电容,以减小输出电压纹波,同时可以根据需要采用多电容并联的方式,进一步降低 ESR 和纹波。