T-BOX电源芯片选型（上）

这次来说下TBOX上电源芯片的选型。

首先来说下TBOX上电源种类：

输入12V；5V：CAN，USB；3.3V：MCU，GPS模块，RTC，Nand flash；3.8V：4G模块；3.6V：电池

电源的拓扑可以以几种形式，拓扑的形式不同，具体的电源芯片选型就会不太一样，下面以一种拓扑形式举例

12V转5V，12V转3.8V，5V转3.3V，5V给电池充电，电池升压到12V

电源转换分为DCDC和LDO

DCDC：Direct Current - Direct Current coverter，指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置。

LDO：low dropout voltage regulator，低压差线性稳压器

DCDC和LDO的简单对比

因为压差和电流的原因，12V转5V，12V转3.8V使用DCDC。5V给电池充电使用充电芯片。

5V转3.3V使用LDO。

12V转5V的DCDC芯片可选的有很多，电源芯片的厂家有Microchip，ON，Linear，TI，ST等等

通过一些型号的对比，性价比，供应商支持程度等，12V转5VDCDC选用Microchip的MCP16311-E/MS。

MCP16311的输入电压范围是4.4V~30V，输出电压范围是2.0V~24V，电流可输出1A。数据手册里给出了输出3.3V和5V的推荐电路，如下图

DCDC比较重要的参数有几个：

1、输入输出电压范围

2、最大输出电流

3、输出电压纹波

4、电压开启时间

5、开关频率

6、转换效率

DCDC的参数有很多，上面只是罗列了比较重要的几个参数，下面来看下MCP16311的参数

开关频率是固定的500kHZ，这个频率会随着温度变化而变化，范围在425kHZ~575kHZ，下两图截自数据手册

输出电压的计算方法，找到手册里相关的公式和参数，如下两图

VFB用0.8V，根据推荐的电路，Rtop=52.3K，Rbot=10K

52.3=10 x (Vout/0.8 - 1) 可得 Vout=(52.3/10 +1) x 0.8 = 4.984V

大家会认为输出5V是很精准的，但实际上很难算出精准的5V，只要算到4.9V~5.1V左右，就可以认为输出是5V，前提是这个输出电压在使用电源的器件的电源电压范围。

根据数据手册，画出原理图如下

下面再来介绍下12V转3.8V的电路

首先芯片使用了ON的NCV891330PD38R2G

电压的输入范围是3.7V~36V，输出电压可固定为5.0V、4.0V、3.8V，3.3V，最大输出电流为3A。

输出精度±2%，开关频率4.5<Vin<18V时固定为2MHZ，20V<Vin<28V时固定为1MHZ

因为输出电压为固定值，所以没有反馈电阻

手册中的参考电路如下

根据手册中一些参数的解释和器件选型的参考，画出原理图如下

下面来介绍5V转3.3V的LDO电路，这个电路比较简单，也比较常用

LDO选型为MCP1826S-3302E/DB

LDO的主要参数和DCDC的参数有所不同，LDO的六大重要参数如下：

1、PSRR(电源纹波抑制比)

2、Noise（噪声性能）

3、LDO低压降

4、LDO动态性能

5、LDO温度性能

6、LDO静态电流

因为LDO的电路比较简单，我选用的SOT-223-3封装手册上没有对应封装的推荐电路，所以直接看下我画的原理图如下

这次就先介绍到这，下次继续介绍T-BOX上的电池相关的电路。