MAX5066高性能应用的参考设计

在很多网络和电信应用系统中，有多种稳压电源电压。很多电源电压要求提供大电流、合理的尺寸和效率、以及优异的负载瞬态响应。这篇文章提供了采用开关频率为300kHz的双buck控制器MAX5066的详细参考设计方案。

该参考设计的关键规格在下面列出，并给出了应用中所需的详细电路原理图(图1)和材料清单(表1)。

规格

• VIN = 5.15V (-0.4V, +0.4V)
• VOUT1 = 1.2V ±48mV/IOUT1 = 0至8.5A (包括瞬态)
• 转换器1的输出电压纹波：12mVP-P
• 转换器1的负载瞬态响应：负载从10%变化至60%时，18mVP-P
• VOUT2 = 3.3V ±132mV/IOUT2 = 0至4.4A (包括瞬态)
• 转换器2的输出电压纹波：27mVP-P
• 转换器2的负载瞬态响应：负载由10%变化至60%时，40mVP-P
• 转换器1和2的复合效率：满负载时93.38%
• 温度范围：-40°C 至+85°C

图1. MAX5066参考设计显示了5.1V转1.2V/8.5A和3.3V/4.4A的DC-DC转换器；fSW = 295kHz。

Designator	Value	Description	Part	Footprint	Manufacturer	Quantity
C50, C71	4.7µF/6.3V	Capacitors	JMK107BJ475MA-T	0603	Taiyo Yuden	2
C60	470µF/6.3V	Capacitors	APXA6R3ARA471MHC0G	3.1mm x 4.2mm x 2.2mm	Nippon Chemi-Con	1
C61, C62, C64, C72, C74, C75, C76, C77	10µF/10V	Capacitors	LMK212BJ106M	0805	Taiyo Yuden	8
C63, C73, C86, C87	1.0µF/16V	Capacitors	EMK107BJ105KA-T	0603	Taiyo Yuden	4
C65, C79	220nF/16V	Capacitors	EMK107BJ224MA-T	0603	Taiyo Yuden	2
C67, C68, C81, C83, C84	100nF/16V	Capacitors	EMK105BJ104KV-FR	0402	Taiyo Yuden	5
C69	100pF	Capacitor	UMK105CH180JW	0402	Taiyo Yuden	1
C70, C85	1.0µF/6.3V	Capacitors	JMK105BJ105KV	0402	Taiyo Yuden	2
C82	OPEN	Capacitor	OPEN	0402	OPEN	1
L60, L61	2.3µH	Inductors	MVR1278	7.8mm x 11.5mm	Coilcraft	2
Q60, Q61	n-channel 30V	nMOSFETs	SI7114DN	PowerPAK 1212-8	Vishnay-Siliconix	2
Q62, Q63, Q64	n-channel 20V	nMOSFETs	SI7114DN	PowerPAK 1212-8	Vishnay-Siliconix	3
R60, R72	1Ω	Resistors	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	2
R62, R73, R74, R75, R76, R77	0.01Ω	Resistors	RL1220T, 250mW	0805	Susumu	6
R62, R73, R74, R75, R76, R77	0.01Ω	Resistors	RL1220T, 250mW	0805	Susumu	6
R64	0.039Ω	Resistor	RL1220T, 250mW	0805	Susumu	1
R65	1.2kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R66	3.3kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R67, R83	1MΩ	Resistors	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	2
R69	43kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R70	4.7kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R71	41.2Ω	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R78	0.027Ω	Resistor	RL1220T, 250mW	0805	Susumu	1
R79	910Ω	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R80	22kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R81	20kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
R82	100kΩ	Resistor	SMD, 1%, 63mW	0402	Vishay	1
D60, D61	30V/200mA	Schottky Diodes	RB521S30T1	SOD-523	ON Semiconductor	2
D62, D63	30V/30mA	Schottky Diodes	RB751	SOD-523	ON Semiconductor	2
U60	MAX5066	PWM Controller	MAX5066AUI	28-TSSOP-EP	Maxim	1

表2中总结了每个转换器的效率数据，显示出每路输出都具有高效率，如图2所示。

VIN(V)	IIN(A)	VOUT1(V)	IOUT1(A)	VOUT2(v)	IOUT2(A)	Efficiency (%)
5.1402	5.0780	1.1814	8.5008	3.2558	4.4016	93.38%
5.1347	4.5728	1.1853	72.6491	3.2636	3.96	95.73%
5.361	4.0605	1.1891	6.8012	3.2713	3.5244	95.06%
5.1500	3.5440	1.1928	5.9558	3.2791	3.0836	94.32%
5.1441	3.0432	1.1967	5.1030	3.2870	2.6435	94.54%
5.1497	2.5398	1.2005	4.2507	3.2948	2.2086	94.65%
5.1522	2.0337	1.2044	3.3988	3.3030	1.7608	94.57%
5.1490	1.5407	1.2083	4.2557	3.3111	1.3232	94.15%
5.1465	1.0441	1.2122	1.7073	3.3194	0.8815	92.97%
5.380	0.5472	1.2163	0.8455	3.3279	0.4419	88.88%

图2. 整体效率相对总输出功率的关系

图3和图4中显示了控制器输出电压与其输出负载电流之间的关系。

图3. 第一个控制器输出电压与其输出负载电流之间的关系

图4. 第二个控制器输出电压与其输出负载电流之间的关系

图5和6中给出各路稳压输出的负载瞬态响应性能。

图5. 1.2V时，负载在0.85A和5.1A之间变化时，输出在10µs内阶跃18mV

图6. 3.3V时，负载在0.44A和2.64A之间变化时，输出在10µs内阶跃40mV

审核编辑：郭婷