基于LM4608的开关电源设计
摘要: 现如今电子产品的领域越来越大，所谓开关电源是电子产品中最重要，也是最不可缺少的一部分。因为开关电源的具有很高效率，当然它的品种也非常之多，比如LTM4608、LM5117、LM5805等这些芯片都具有不同的优点，有的是效率高，有的是成本低，有的体积小，有的输出电压范围大等。所以开关电源的被人们使用时非常之广泛的。因为它毕竟是电子产品中不可缺少的部分。是电子产品的心脏。当然本次设计就是以LTM4608为主的芯片设计出电路，找出当今时代最流行的一些芯片。让LTM4608和它们比较一下。每个芯片组成的开关电源设计电路，都会有各自的优点。找出LTM4608的性质和特点。设计根据这个芯片完成一个稳定的电源输出。现在很多电子产品都随着集成化的方向发展。对这些芯片的要求也越来越高。
关键词：Buck稳压器；电源设计；电子产品；
Design of Switching Power Supply Based on LTM4608
Abstract: Nowadays, the field of electronic products is getting larger and larger, so-called switching power supply is the most important and indispensable part of electronic products. Because switching power supply has very high efficiency, of course, there are many kinds of switching power supply, such as LTM4608, LM5117, LM5805 and so on. These chips have different advantages, some are high efficiency, some are low cost, some are small, some have large output voltage range and so on. So switching power supply is widely used by people. Because it is an indispensable part of electronic products after all. It's the heart of electronic products. Of course, this design is based on LTM4608 chip design circuit, to find out some of the most popular chips in today's era. Let LTM4608 compare with them. The switching power supply circuit composed of each chip has its own advantages. Find out the nature and characteristics of LTM4608. A stable power output is designed based on this chip. Nowadays, many electronic products are developing in the direction of integration. The requirements for these chips are also getting higher and higher.
Keywords: Buck regulator, Power supply design, Electronic products
一 、绪论
（一）引言
随着电源技术的发展，我们对电子产品的质量要求很高。开关稳压电源作为用电设备的核心也随着电源技术的发展越来越先进。并且随着电子产品的发展，开关电源的领域范围也不断扩大，因此对开关电源的要求也越来越高，迈着体积小、低成本并且效率高的方向发展。因为开关电源作为高效率的电源。其目的就是以稳压输出为核心。现在半导体随着技术发展特点也有很多了，就比如工艺方面上很细致、很完善，而且产品的应用技术是不断增大，也体现了体积非常小的特点。所以现在的半导体器件响应速度快。半导体的导通时的损耗越来越小。开关电源得到了较高的可靠性、稳定性、效率高；输出电压范围宽，输出电压有相对的稳定性。
（二）研究课题背景及意义
开关电源其主要核心就是芯片。目前最常用的几种芯片是LTM4608、LT5117、L6799、LT1244、LM5032等，但它们性质各不一样。本次设计是以LTM4608的开关电源设计，我需要找出开关电源设计的几种方案，然后跟LTM4608做对比，找出LTM4608的优点。关于设计开关电源这一块都是很有挑战性的。通常这需要方方面面的知识，比如双DC电源稳压器中的功率元件损耗机制，IC应用补偿的能力、还有滤波功能。和控制环路的补偿。对电路要求和硬件配置相结合，以确保开关电源工作起来可靠稳定能实现稳定的电压。
（三）关于开关电源的基础内容
所谓开关电源是用电设备的核心器件，他不仅能为设备提动力，而且还能提高用电设备的效率。开关电源的原理主要就是通过晶体管的导通时间和关闭时间的比率，达到能稳定输出的一个电源。通常来讲开关电源分为三种工作方式，一种是脉冲频率调制简称PFM；所谓PFM脉冲调制，其目的就是要在脉宽不变的条件下，改变开关的一个频率，从而控制这个占空比。然后就能得要一个稳定的电压输出。；第二种是脉冲宽度调制，简称脉宽调制PWM。它跟脉冲频率调制特点相反，是保持开关频率不变的情况下，能够改变脉冲的宽度来控制占空比，从而能实现稳压的目的。第三种工作方式比较特殊，是混合调制方式。指开关的频率和脉冲的频率都不一样是不固定的，它们两者都是可以自己改变方式，因为它是混合方式，它包含脉冲宽度调制器和脉宽调制器，因此占空比可调节的范围比较宽。其实这种是可以适合实验室供电使用的。。
开关电源的工作原理一般是由三个部分组成的：输入回路、输出回路和控制电路。我认为每个部分都是很重要的，缺一不可，其中控制电路的部分是最具有理论性的。然后开关电源的工作原理就是当输入电压经过输入回路将信号送入芯片的输入引脚内，经过滤波电路去除掉一部分的干扰信号和噪音信号，然后整流之后就会得到一个高电压的直流信号（DC），这个高压的直流信号就会被切割成频率信号，这个信号就进入了变压器的初期，然后变压器会把信号由初级感应从次级输出一个低电压的直流信号，这就是开关电源的原理，最终这个信号就会给负载供电。
（四）介绍LTM4608和其他芯片的性质和特点
1、LTM4608芯片的性质和特点
描述：LTM4608是一个完整的电流为8A的双DC电源。在内部包含电感器件、功率FET、开关控制器等一些支持器件。此模块的工作电压范围为2.7V到5.5V内，就可以根据不同大小的负载来改变0.6V到5V的输出电压范围。这样的设计添加大量的输入和输出电容就可以实现非常高的效率。LTM4608有着体积小的特点。薄型封装（2.82mm）可以再PCB板的背面利用未使用的空间，来实现高密度的负载点调节。高开关的电流模式下，可以在很稳定性的情况下从而对负载实现非常快的瞬态响应。除此之外此芯片具有保护功能。比如热保护、过流保护以及过压保护。
特征：完整的独立电源；多相操作；扩频调频；并联电流共享；具有正负1.5%的VOUT电压调节；输入电压的范围是2.7V-5.5V；提供高达8A的连续电流；0.6V至5V的输出电压范围等。
目录
一 、绪论 4
（一）引言 4
（二）研究课题背景及意义 4
（三）关于开关电源的基础内容 4
（四）介绍LTM4608和其他芯片的性质和特点 5
1、LTM4608芯片的性质和特点 5
2、LM5117的性质和特点 7
二、系统设计方案 10
（一）开关电源控制电路原理 10
1、PWM的脉冲宽度框架 10
2、单端反激式变压器工作原理 11
3、整流电路 11
4、滤波电路 11
5、非线性的PWM控制 12
6、线性的PWM控制 12
（二）LTM4608引脚工作原理 13
（三）开关电源典型电路设计 15
1、LTM4608的典型电源电路 15
2、LM3150的典型电源电路 15
3、LM5119的典型电源电路 16
4、LM27402的典型电源电路 16
5、LM25085典型电源电路 17
6、LM5085典型电源电路 18
（四）LTM4608开关电源设计组成 19
1、LTM4608开关电源2.5V输出电路 19
三、电路仿真测试 20
四、总结 21
辞谢 23
参考文献 24
参考文献
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