通过WEBENCH设计平台设计基于LM3481芯片的DC—DC开关电源

侯世超++陈强++余成波

摘要：本文详细介绍了一款基于LM3481芯片的DC-DC开关电源。此设计主要利用WEBENCH在线网页软件进行设计并仿真。通过Altium Designer设计软件进行电路的设计并进行电路板刻制。本设计实现了在输入电压为3.9V～14V范围内，通过芯片LM3481电路的升压降压作用使电路输出直流电压5V。本设计电路设计简单，成本低廉，可靠性高，因此能够被广泛应用于各个领域一系列直流稳压5V电路中，具有较高社会效益。

关键词：开关电源 降压输出 升压输出

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0189-02

1 引言

随着电子产品的进步和发展，各种电子产品逐渐进入了人们的生活，而生活中形形色色的电子产品免不了供电系统的支持，而本产品就是为了电子元器件的各种应用而设计完成。

2 系统应用支撑

LM3481是一款输入电压在2.96V～48V，输出电压在1.275V～300V，最大电流为20A的高性能控制器。被广泛应用于汽车启动—停止、笔记本电脑、机顶盒等电路中。所以此系统可以用于DC 5V供电电源。

3 系统方案

使用LM3481芯片实现在不同电压输入条件下的电压稳定输出。该LM3481器件是开关稳压器通用的低端N-FET高性能控制器。该设备适用于拓扑结构需要一个低边场效应管，如升压，反激式，SEPIC等使用。LM3481装置可在非常高开关频率下工作，LM3481可以通过使用一个外部电阻或通过将其同步至外部时钟被调整到100kHz至1MHz之间的任何值。其输入电压范围在2.97V～48V左右，具有较宽的输入范围，同时其最大输出电流为20A，可满足大部分电子元器件的需求。

4 系统硬件设计

本作品是利用WEBENCH进行的电源设计，设计过程如下：

（1）在WEBENCH Designer 页面输入设计电源的供电要求、输入电压最小值和最大值、输出电压、输出电流和环境温度，然后点击“开始设计”。

（2）之后WEBENCH会给出设计方案，在给出的各个设计方案中根据各个参数选择最符合自己要求的核心芯片，其中可以利用WEBENCH工具的選型、仿真和优化工具帮助自己选择合适的芯片，经过自己的比较分析，我所选用的芯片是LM3481。

（3）选定LM3481，点击“开始设计”， WEBENCH会给出基于芯片LM3481的相关设计，例如：图表、原理图、工作数值、元件清单等等。据此进行自己的电路设计和制作。如图1所示。

（4）已知电源的原理图，在Altium Designer10软件中画出设计电路的原理图和PCB图，如图2、图3所示。

5 仿真结果分析

根据WEBENCH自身的功能，我们进行了对本设计的效率等的仿真如图4～图5所示。

6 实验总结与体会

本次项目，通过WEBENCH网络设计软件设计了一款基于LM3481芯片的DC-DC开关电源。通过在线软件WEBENCH的帮助，成功实现了LM3481电路图，仿真等一系列功能。同时设计的基于LM3481的DC—DC开关电源电路设计简单，性价比高，可靠性好，因此具有较好的应用前景。

参考文献

[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]王兆安，刘进军.电力电子技术（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]普利斯曼，比德斯，莫瑞.王志强 译.开关电源设计[M].电子工业出版社，2010.

收稿日期：2016-08-12

作者简介：侯世超（1995—），男，山东青岛人，本科在读，研究方向：嵌入式；陈强（1993—），男，甘肃天水人，本科在读，研究方向：嵌入式；余成波（1994

—），男，重庆人，本科在读，研究方向：嵌入式。