工業(yè)控制電路通常從各種不同的電源獲取電源，這些電源可能超過流行開關(guān) IC 的 40V 額定值。該設(shè)計理念提出了一種簡單、靈活且廉價的降壓開關(guān)，可在幾安培的情況下將高達(dá) 60V 的輸入電壓轉(zhuǎn)換為 5V。該電路的獨特之處在于它可以在提高電流的同時幾乎不影響性能、尺寸或成本。任何曾經(jīng)尋找過輸出電流或輸入電壓超過現(xiàn)成器件的簡單降壓開關(guān)的人都應(yīng)該對此感興趣。這種搜索通常需要比本設(shè)計理念所提出的解決方案復(fù)雜得多且成本高昂的解決方案。 LM2594HV 和 LM2597HV 均具有 60V 輸入、150kHz 工作頻率、0.7A 峰值輸出和開/關(guān)功能。2597 添加了軟啟動、延遲、電源良好標(biāo)志以及可用于從 V OUT自舉大部分偏置電流的引腳。盡管這兩種器件都是單芯片切換器，但您也可以將它們用作驅(qū)動器控制器，只需對其標(biāo)準(zhǔn)降壓穩(wěn)壓器電路配置進(jìn)行少量修改即可。采用典型 5V、0.5A 配置的 2597HVM，該配置使用了該 IC 的所有功能。圖 2顯示了僅使用三個附加組件即可將輸出電流提高到 6A 以上的更高電流配置。
    此外，還為 Q 1提供過流和短路保護(hù)。該 IC 堅固的自我保護(hù)功能也適用于 Q 1，前提是晶體管具有足夠的散熱能力；如果正確選擇 R 1 ， L 1 不會飽和 。如果 R 1中的峰值電流 產(chǎn)生足夠大的壓降，足以導(dǎo)致 Q 1 飽和，則 IC 會出現(xiàn)過流情況，導(dǎo)致其內(nèi)部保護(hù)模式在脈沖周期的剩余時間內(nèi)禁用開關(guān)或跳過脈沖。問1 需要是快速開關(guān)以化開關(guān)損耗。晶體管還需要具有短的存儲時間，以避免低占空比下的脈沖跳躍。表 1顯示了各種輸出條件下輸入電壓 60V 時的電路性能。該表還包括選擇 L 1、C 1和 C 2源所需的元件值和額定值。
    在 V IN = 60V 和 I OUT = 2 至 6A的測試條件下，當(dāng) V OUT = 5V 時，效率為 77%；當(dāng) V OUT = 12V時，效率升至 87% 。V IN范圍為 30 至 40V 時效率，其峰值比表 1 中的值高 2% 。功耗幾乎均勻分布在 L 1、D 1和 Q 1之間，因此您應(yīng)該對這些組件進(jìn)行間隔以避免熱點，并在電流和電壓下為每個組件提供高達(dá) 3W 的散熱。良好的布局應(yīng)包括大量接地層以及高電流路徑上的短而寬的走線。通過替換 2597 的可調(diào)版本，還可獲得 3.3、5 和 12V 以外的輸出電壓。該 IC 需要從 V OUT添加一個電阻對 將 FB 引腳接地。計算電阻分壓器值，將 FB 引腳設(shè)置為 1.23V，以獲得所需的輸出電壓。盡管此設(shè)計實例使用 LM2597HVM-5.0，但您只需使用三個附加部件即可輕松地將這種電流升壓技術(shù)應(yīng)用到美國國家半導(dǎo)體的任何第二代降壓器件中，從而有效地將其輸出電流能力擴展十倍以上。對于輸入電壓低于 40V 的應(yīng)用，您無需使用高壓器件。以下七個步驟提供了一個簡化的過程，用于為各種操作條件（包括表 1列出的條件）選擇組件值：
    1. 選擇 R 1 以在電感器峰值工作電流 I OUT +20% 時壓降 1.5V。較高的電流峰值會迫使 Q 1飽和，導(dǎo)致 IC 向 Q 1 提供超過 0.7A 的基極電流。 此操作會觸發(fā) IC 的逐脈沖電流限制，并保護(hù) IC、Q 1和負(fù)載免受電流進(jìn)一步過大。輸出短路會導(dǎo)致 IC 降低其時鐘頻率，從而保護(hù) D 1 和 L 1 免受高連續(xù)峰值電流的影響。R 1中的功耗（可能是總損耗的重要部分）從 Q 1中的功耗中減去，允許更小的散熱器要求。該耗散為：
    R 1 (I輸出)(I輸出)(V輸出/V輸入)。
    2. 選擇足夠小的 R 2 以快速關(guān)斷 Q 1 ，但又不能太小，以免將急需的驅(qū)動電流從 Q 1轉(zhuǎn)移出去 并導(dǎo)致早期電流限制。對于大多數(shù)應(yīng)用來說，4.7Ω 值（表 1使用的值）是一個很好的權(quán)衡值。
    3. 選擇 Q 1 作為快速開關(guān)，其 V CE 額定值大于 60V，I CE 額定值是所需電流峰值的兩倍。該比率通常在工作電流范圍內(nèi)提供高貝塔值。D44H8 在 TO-220 封裝中可以很好地輸出超過 6A 的輸出，在 SOT-223 封裝中可以輸出超過 2A 的輸出。
    4. 選擇 D 1為額定值為 V IN 和 I OUT 值的肖特基二極管。當(dāng) V IN >>V OUT時， D 1 會消耗大部分總功率損耗，因此請尋找額定正向壓降小于 0.5V 的二極管。
    5. 選擇L 1 =47 ?H/對于VOUT =3.3V，68 ?H/ 對于 V OUT = 5V 和 150 H/ 當(dāng) V輸出=12V 時。選擇接近的L 1 值，其飽和度和工作電流額定值大于I OUT。CoilcraftSMT DO5022 系列非常適合 1 或 2A 的輸出電流，但對于大于 3A 的電流，您需要更大的磁芯。您可以將這些 SMT 電感器串聯(lián)或并聯(lián)，以將其用途擴展到 3 至 4A。它們還提供堆疊版本，以實現(xiàn)更高的電流使用。通孔電感器（例如 Coilcraft 的 DMT2-xx 系列）物理尺寸較大，但損耗較低，特別是對于大于 5A 的輸出電流。
    6. 選擇 C1 以獲得紋波電流額定值，選擇 C2 以獲得低 ESR。C 1 =C 2 /10≥100 F×I OUT的電容值 在低電流下工作良好，但是，隨著電流上升到幾安培，您需要更大的值來滿足 ESR 和紋波電流要求。紋波電流額定值取決于多個變量，但保守的選擇是 C 1輸出電流的一半和 C 2 輸出電流的四分之一。高紋波電流能力可能需要為 C 1 選擇 C2并聯(lián)多個電容器 ，使 ESR 小于 0.1Ω/I OUT ，以保持 V OUT 峰峰值紋波小于 50 mV。選擇電容器時，請查看那些針對開關(guān)電源中高溫使用并已公布 ESR 和紋波電流額定值的電容器。然后，選擇比預(yù)期工作電壓至少高 50% 的額定電壓。
    7. R 0、C SS和CD 是可選的。如果您不打算使用這些引腳，可以將它們保持打開狀態(tài)。您可以通過將引腳 5 拉低來關(guān)閉電路，然后通過允許引腳 5 浮在高電平來通過軟啟動再次打開電路。請參閱 2597 數(shù)據(jù)表圖表，了解 設(shè)置所需軟啟動和電源良好標(biāo)志延遲時間所需的C SS 和 C D值。