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输出电压的纹波可按式(4)和(5)估算:式(4)计算陶瓷电容,式(5)计算钽电容或铝电解电容。系统采用温度特性较好的X7R型陶瓷电容与钽电容并联。利用式(4)计算出纹波电压约0.56 mV,满足CPU和其他电路对电源纹波的要求。
3.2 PCB布局
对于开关电源,PCB的布局非常重要。当开关电源工作时,电路的部分支路存在很大的阶跃电流。该电流主要在器件内部的开关管、外面的环流二极管和输入电容之间流动。由这些元件构成的环路应尽可能的小。在布局时,这些器件以及电感和输出电容应该布局在电路板的同一层,其连线也尽可能在同一层完成。在这些元件的下面,有一块连续的局部地。该局部地与系统地的连接采用单点连接方法,连接点最好选在输出电容的接地端。另外,SW和BST信号的布线要尽可能的短。 LT3501器件的底部有裸露的leadframe,该结构散热良好。在设计PCB时。可在器件底部的对应位置放一块覆铜,并通过多个过孔与内层的大面积覆铜连接。
4 结论
分析该系统的功耗,在考虑一定冗余的基础上,利用3种电源器件设计该嵌入式系统的电源电路。并使用MAX705电源监控器件提高系统的可靠性。该系统已成功在多个实际应用中得到验证,并且表现良好。