LM25118自動昇降圧非同期DCDC電源モジュール、入力電圧4.5-35V、出力電圧1.23-31V可変、最大出力電流8A、効率最大92%、スイッチング周波数400kHz。
LM25118は3-42Vの広い入力電圧、電流モード非同期降圧/昇圧コントローラです。
学校の電子工作コンテストのトレーニング課題で、入力5V、出力1.8-24V、最大電流2Aの電源モジュールを作る必要があったので、LM25118の電源モジュールを作りました。非同期のBuck-Boost回路です。
実際の回路では、MOSトランジスタの型番をNCE6050KAに変更しました。5V入力時、LM25118が出力するPWM波形の電圧はわずか3.8Vしかなく、回路図に記載されていたNCE7560Kの完全導通電圧は4Vであるため、NCE7560Kを使用するとMOSトランジスタは線形領域で動作し、出力電圧が正常になりません。そのため、完全導通電圧が3VのNCE6050KAに交換しました。
インダクタも6.8μHに交換しました。また、下の実物写真にあるLM25118チップの2番ピン（UVLO）は回路図作成時に配線が接続されていなかったため、ジャンパワイヤで修正しました。以下のPCB図と回路図は修正済みです。
より高い入出力電圧が必要な場合は、耐圧値の高いフィルタコンデンサに交換し、フィードバック抵抗R9とR10の抵抗値を変更してください。計算式はチップのデータシートに記載されています。
回路図とPCB図は記事の末尾にあります。または、立創オープンソースプラットフォームでもご覧いただけます。
立創オープンソースリンク：https://url.zeruns.com/nAPDy
LM25118データシートダウンロード：https://url.zeruns.com/j2PjZ
- SY8205同期降圧可変DCDC電源モジュール（回路図とPCB）：https://blog.zeruns.com/archives/717.html
- 2011年全国電子工作コンテスト問題：スイッチング電源モジュール並列給電システム：https://blog.zeruns.com/archives/718.html
実物写真
LM25118概要
LM25118は広い電圧範囲の降圧/昇圧スイッチングレギュレータコントローラで、最小限の外部部品で高性能かつコスト効率の良い降圧/昇圧レギュレータを実現するために必要なすべての機能を備えています。入力電圧が出力電圧より低いか高いかに関わらず、降圧/昇圧トポロジにより出力電圧を安定化できるため、自動車用途に最適です。入力電圧が調整された出力電圧より十分に高い場合、LM25118は降圧レギュレータとして動作し、入力電圧が出力電圧に近づくにつれて徐々に降圧/昇圧モードに移行します。このデュアルモード方式は、広い入力電圧範囲で調整を維持し、降圧モードで最適な変換効率を提供すると同時に、モード切替時に出力に乱れを生じさせません。このコントローラは使いやすく、ハイサイド降圧MOSFETおよびローサイド昇圧MOSFET用のドライバが含まれています。このレギュレータの制御方式は、エミュレート電流ランプを使用した電流モード制御に基づいています。エミュレート電流モード制御は、パルス幅変調回路のノイズ感度を低減し、高入力電圧用途で必要な極小デューティサイクルを確実に制御します。その他の保護機能には、電流制限、サーマルシャットダウン、イネーブル入力が含まれます。このデバイスは、放熱用の露出チップ接合パッドを備えた、消費電力が強化された20ピンHTSSOPパッケージで提供されます。
部品購入先
- 0805抵抗サンプルブック：https://u.jd.com/DzK9k0O
- 0805コンデンササンプルブック：https://s.click.taobao.com/cTZzzDu
- LM25118チップ：https://s.click.taobao.com/4FauRDu
- NCE6050KA：https://s.click.taobao.com/YgFKpDu
- SBDD2045CT：https://s.click.taobao.com/Le4KpDu
- KF7.62端子台：https://s.click.taobao.com/txVJpDu
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テストデータ
出力負荷テスト
入力12V、出力31V時、無負荷電流0.019A、無負荷電力0.22W。
| 入力電圧 | 入力電流 | 入力電力 | 出力電圧 | 出力電流 | 出力電力 | 効率 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 15.01V | 4.56A | 68.45W | 12.06V | 5A | 60.3W | 88% |
| 6.51V | 5.15A | 33.53W | 12.11V | 2A | 24.22W | 72.2% |
| 6.01V | 3.95A | 23.74W | 1.81V | 8A | 14.48W | 61% |
| 6.51V | 3.86A | 25.14W | 1.99V | 8A | 15.91W | 63.3% |
| 7.01V | 4.32A | 30.28W | 23.89V | 1A | 23.89W | 78.9% |
| 11.99V | 2.19A | 26.26W | 23.13V | 1A | 23.13W | 88.1% |
| 24.01V | 1.62A | 38.9W | 12.03V | 3A | 36.09W | 92.8% |
| 24.01V | 2.72A | 65.31W | 12.03V | 5A | 60.15W | 92.1% |
| 12V | 4.35A | 52.2W | 30.38V | 1.5A | 45.57W | 87.3% |
| 7.99V | 5.05A | 40.35W | 12.05V | 2.5A | 30.13W | 74.7% |
リップルテスト
12V入力、5V出力無負荷時、リップルピーク値は約8mV。
12V入力、5V 2A出力時、リップルピーク値は約15mV。
6V入力、12V 1.5A出力時、リップルピーク値は約230mV。
12V入力、23V 1A出力時、リップルピーク値は約300mV。
12V入力、24V出力無負荷時、リップルピーク値は約34mV。
12V 2A出力、入力電圧は忘れましたが、リップルピーク値は約25mV。
回路図
PCB図
トップレイヤ：
ボトムレイヤ：
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