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【极简】Inductor-less 40V1A Buck电源模块

2022-10-25 阅读:
本期芯朋微技术团队为各位粉丝分享 AP9510的40V1A降压电源模块方案,此方案具有一体化、小尺寸、EMI性能卓越等特点,适用于家电、显示、工业、通信等应用场合。

40V1AWEWednc
DC-DC ModuleWEWednc

无储能电感、高功率密度WEWednc

本期芯朋微技术团队为各位粉丝分享 AP9510的40V1A降压电源模块方案,此方案具有一体化、小尺寸、EMI性能卓越等特点,适用于家电、显示、工业、通信等应用场合。WEWednc
AP9510采用模块化封装工艺大大简化了电源设计,方案外围仅需要2颗电容就可以满足高动态、低纹波要求。先进的 EMI调制技术和磁路优化封装技术使得 AP9510易满足EMC法规要求,是40V输入转5V1A输出应用的理想选择。下面为大家揭晓AP9510的方案亮点、测试数据以及应用要点!WEWednc

No.1 方案亮点WEWednc

外围精简WEWednc

仅需1颗输入滤波电容和1颗输出滤波电容WEWednc

布板简单WEWednc

类似LDO布局,优化输入、输出电容位置,无需考虑开关节点布线问题WEWednc

高耐压WEWednc

40V耐压,覆盖9V、12V、 18V、24V、32V输入电源应用场景WEWednc

轻松过EMIWEWednc

无需外加滤波器,单面PCB板轻松通过EN55032 Class B测试WEWednc

No.2 引脚分配及典型应用图WEWednc

Pin Definition Diagram WEWednc

No.3 DEMO示意图WEWednc

PCB LayoutWEWednc

No.4 方案特征WEWednc

输入电压:6~40VWEWednc

输出功率:5WWEWednc

输出规格:5V1AWEWednc

最高效率:92%WEWednc

模块尺寸:6.5mm*5.0mm*4.0mmWEWednc

保护功能:输入欠压锁定,逐周期限流,输出短路保护,过温保护等保护功能WEWednc

No.5 外围器件设计WEWednc

Design GuidelinesWEWednc

AP9510电源模块采用Inductor-less无电感器设计,仅需两个电容即可完成方案设计。WEWednc

输入电容可参考以下公式设计:WEWednc

式中D为开关波占空比,IOUT为输出电流,fSW为开关频率230kHz,ΔVIN是输入纹波,RESR是输入电容的ESR(如选用MLCC电容可用3mΩ估算)。为了使AP9510正常工作,需保证ΔVIN ≤ 80mV,将AP9510典型工作电路的参数代入公式可得CIN ≥ 9.3μF,一般取10μF即可。WEWednc

 WEWednc

输出电容可参考以下公式设计:WEWednc

式中fSW为开关频率,ΔVOUT是输出纹波,VIN是输入电压,L是电感量,RESR是输出电容的ESR(如选用MLCC电容可用3mΩ估算)。一般来说输出纹波取20mV可以满足大多数应用需求,将AP9510典型工作电路的参数代入公式可得COUT ≥ 24μF,稍微放宽要求22μF即可。WEWednc

No.6测试数据WEWednc

Test ResultsWEWednc

1  EMC测试 ►  WEWednc

EMI辐射满足EN55032 Class B标准要求,裕量大于10dBWEWednc

12V转5V 1A,辐射试验,EN55032 class B 3m, 水平WEWednc

12V转5V 1A,辐射试验,EN55032 class B 3m, 垂直  WEWednc

 

24V转5V 1A,辐射试验,EN55032 class B 3m, 水平WEWednc

24V转5V 1A,辐射试验,EN55032 class B 3m, 垂直WEWednc

2  温升测试 ►  WEWednc

测试条件:VIN=12/24V, VOUT=5V, IOUT=1A 环境温度25℃,Demo半开放、无风环境WEWednc

测试结果:IC表面最高温度记录为壳温WEWednc