张波 李可 王晨阳 徐传旭 杨智

摘  要：开关电源以其轻小高效的特点应用越来越广，在目前的直流电源中占据统治地位。以Buck电路实现降压型DC/DC变换，以TI公司的同步降压集成控制芯片LM5117为控制核心，配以通态电阻极低的MOS管为功率开关器件实现同步整流。实验结果表明，设计的降压型开关电源，输入电压为13V～18V，输出电压稳定在5V，功率不小于16W，效率在86%以上，纹波电压小于50mV。

关键词：开关电源;同步整流;LM5117;DC/DC变换

中图分类号：TN86;TM46       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）21-0041-03

Abstract：Switching power supply is more and more widely used because of its small size and high efficiency. It occupies a dominant position in the current DC power supply. Buck circuit to realize step-down DC/DC conversion，TIs synchronous buck integrated control chip LM5117 is used as the control core，and MOS transistor with very low on-state resistance is used as power switch device to realize synchronous rectification. The experimental results show that the designed step-down switching power supply is stable at the input voltage of 13V～18V and the output voltage is 5V，the power is not less than 16W，the efficiency is over 86%，and the ripple voltage is less than 50mV.

Keywords：switching power supply;synchronous rectification;LM5117;DC/DC converter

0  引  言

電源是各种电子产品必不可少的组成部分，其性能的优劣直接影响到电子产品的性能。高频、高效、高功率密度、高可靠性等诸多优点使开关电源有很强的竞争力，应用领域越来越广。但随着电子技术的发展，电子产品对电源的要求也越来越高。更高的频率、更高的功率密度、更高的效率、更高的可靠性以及智能化是开关电源的追求。

1  同步整流

随着现代电子技术的发展，大规模集成电路体积越来越小，所需供电电压不断下降。比如CPU供电压3V左右，内存条供电压1.5V左右。传统的开关电源整流输出部分采用二极管整流。但即使是导通管压降低的肖特基二极管，其导通管压降也在0.4～0.6V之间，输出电压越低，整流二极管压降占比就越大，电源的效率越难以提高。低压功率MOS管通态电阻很小，比如本文选取的型号为CDS18532KCS的MOS管通态电阻只有3.3mΩ（控制电压UGS=10V时），在漏源极流过20A的电流时，通态压降只有66mV，有些型号的MOS管通态电阻更低，通态压降也更低。……