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关于LM2596、AP1501、TD1501等大电流DC-DC降压型IC深层技术分析

国半的LM2576/2596可以说是DC-DC降压型转换IC的开山鼻祖,之后就有大量的IC设计公司照着抄袭,本文对LM2596,AP1501,TD1501进行技术分析,因为AP1501和TD1501属正向设计,且没有涉及到国半的专利.
1. 大电流DC-DC在使用中存在这么一个问题:当IC的震荡频率及输入电压改变时,且其他外围元件不改变时,输出电压会有较大变化.基于这个原因,国半的LM2596在设计时,采用了随着外部条件的变化,内部增益自动补偿这一新技术,并取得了发明专利(专利号:US005382918A).AP1501和TD1501在设计上避开了这一技术专利,采用的是采用了随着外部条件的变化,内部增益固定补偿这一技术.采用这种技术要想把2596做好难度很大.好在2596的开关频率一般固定在150KHZ(TD1501在200KHZ),频率的问题已经不是问题了.但输入电压会有要求,要求最高到40V,这样就要求IC的设计者必须算好,固定增益到底该多大,影响系统稳定性的拐点在那里.AP1501的固定增益要大一些,TD1501要小一些,但都不影响IC的性能.
2. 关于纹波(RIPPLE)的问题:  在实际应用中,经常会有朋友提到纹波(RIPPLE)的问题,其实给大家一个计算公式大家就很清楚了V(ripple)=ESR*V(out)*(1-D)/f(osc)*L,ESR是输出端电容的等效电阻,V(out)是输出电压,D是占空比,f(osc)是系统震荡频率,L是输出端电感.由此可见,输出端电感越大,纹波会越小.系统震荡频率越高,纹波会越小.其实纹波的大小只与2596的关系不大.
3. 关于效率问题:在同样系统条件下,LM2596和TD1501的效率一样(可能和TD1501的震荡频率高有关),AP1501要低一点.所有IC小电流时的效率要比大电流高.效率的高底和输出电压有很大关系.当12转9V时,效率大概到90%,当12转3.3V时,效率大概不到80%.所以不要片面的理解效率,特别是当有人说他的IC效率多高时,一定要问清使用条件.
4. 关于对地保护功能:一般大型EMS/OEM公司会要求DC-DC降压型转换IC有这项功能,测试这项功能很简单,当输出端对地短路时,震荡频率会从原来的频率掉到30K左右.LM2596没有这项功能,所以抄版的IC都没有这个功能.AP1501有这个功能,但不明显.TD1501震荡频率会从原来200KHZ的频率掉到30K左右.
5. 为什么有的2596会炸片:这和封装有关,2596会炸片的原因是封装材料用的不对,不要用气密性不好的封装材料,这样潮气回进去.或者封的时候已经把潮气封进去了.
6. 关于2576:这类IC基本上都是拿俄罗斯的晶元来封的.在和俄罗斯的晶元厂的人聊的时候,他们会告诉你:“我们的设备早就折旧完了,所以芯片便宜.”设备用的太久,稳定性差,产品质量不一定有保障.

顺便讲一句,由于AP1501、TD1501具有自主知识产权,这类产品已被大型EMS/OEM公司广泛采用.道理很简单,销往美国和欧盟的产品可以不存在官司问题.AP1501的月销量以达4KK/月,大家可以看出,知识产权问题具有多大的杀伤力!

以上这些纯属个人见解,不妥之处,多多包涵.
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powerdc
LV.4
2
2005-12-13 21:02
好象没人对这个话题感兴趣
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spritea
LV.4
3
2005-12-13 21:56
AP1501是正向设计么?不是参考2596的?还有你说的对地保护功能一般是怎么做的?
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spritea
LV.4
4
2005-12-14 22:25
@spritea
AP1501是正向设计么?不是参考2596的?还有你说的对地保护功能一般是怎么做的?
ding
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powerdc
LV.4
5
2005-12-17 23:32
@spritea
AP1501是正向设计么?不是参考2596的?还有你说的对地保护功能一般是怎么做的?
AP1501我剖过片,应该是正向设计.他们有参考国半的电路,但没有抄国半的,主要是没有侵犯国半的专利.对地保护应该是:当系统对地短路后,2596的震荡频率应由150K掉到30K左右,导致系统不工作.
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spritea
LV.4
6
2005-12-22 08:37
@powerdc
AP1501我剖过片,应该是正向设计.他们有参考国半的电路,但没有抄国半的,主要是没有侵犯国半的专利.对地保护应该是:当系统对地短路后,2596的震荡频率应由150K掉到30K左右,导致系统不工作.
谢谢!以后多多交流!震荡频率减小以后系统只是有可能工作在不连续状态下吧?
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powerdc
LV.4
7
2005-12-23 16:00
@spritea
谢谢!以后多多交流!震荡频率减小以后系统只是有可能工作在不连续状态下吧?
是的,这个功能很重要,AP1501做的不好.TD1501做的不错.
有这个功能的2596,当系统短路时,芯片不是很烫.表体温度大概在70-80度,没事.
没有这个功能的2596,当系统短路时,芯片很烫.表体温度大概在100度以上,有危险.
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2006-01-12 11:50
我想用AP1520,不知道怎么样?
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amos_bck
LV.2
9
2006-01-14 15:49
@smps-pioneer
我想用AP1520,不知道怎么样?
难道不能加短路保护吗?用运放很容易实现的.
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no-admin
LV.8
10
2006-02-06 13:15
@amos_bck
难道不能加短路保护吗?用运放很容易实现的.
你好,冉工!很高兴看到你
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powerdc
LV.4
11
2006-02-07 12:27
@amos_bck
难道不能加短路保护吗?用运放很容易实现的.
加短路保护成本就上来了,而且你还要考虑怎么加最合适.
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powerdc
LV.4
12
2006-02-07 12:29
@smps-pioneer
我想用AP1520,不知道怎么样?
不好意思,AP1520的情况不太清楚
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no-admin
LV.8
13
2006-02-08 10:54
@no-admin
各位兄弟有没有听说过AOZ1014啊?是美国万代半导体的,这个芯片是一个DC-DC的降压芯片,输入电压4.5-16V,输出0.8-ADJ此芯片的工作频率是500KHZ,内部集成的是PMOSFET,内阻只有32,占空比可以达到100%,这么大电流的芯片你们感觉他的封装采用什么?居然是SO-8,体积相当小,说明它的温升是比较好的,需要了解的朋友咱们探讨,我会把AOZ1014的相关资料上传供大家参考另外我要提到的就是它的保护功能,有三种保护:短路、过流、过温短路时频率下降到到40KHZ,达到保护目的,另外还有EN关断脚可以加电路进行控制
大家请看看这个1014的外围电路,回头我在传它的内部结构
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1139367205.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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powerdc
LV.4
14
2006-02-10 18:38
@no-admin
各位兄弟有没有听说过AOZ1014啊?是美国万代半导体的,这个芯片是一个DC-DC的降压芯片,输入电压4.5-16V,输出0.8-ADJ此芯片的工作频率是500KHZ,内部集成的是PMOSFET,内阻只有32,占空比可以达到100%,这么大电流的芯片你们感觉他的封装采用什么?居然是SO-8,体积相当小,说明它的温升是比较好的,需要了解的朋友咱们探讨,我会把AOZ1014的相关资料上传供大家参考另外我要提到的就是它的保护功能,有三种保护:短路、过流、过温短路时频率下降到到40KHZ,达到保护目的,另外还有EN关断脚可以加电路进行控制
你写错了,占空比应该是100%吧
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spritea
LV.4
15
2006-02-12 14:55
@powerdc
不好意思,AP1520的情况不太清楚
你好,我想知道一下1501开关损耗与什么有关系?内部驱动信号的上升沿下降沿是怎么确定的?
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powerdc
LV.4
16
2006-02-12 15:05
@spritea
你好,我想知道一下1501开关损耗与什么有关系?内部驱动信号的上升沿下降沿是怎么确定的?
不是几句话能讲清楚的
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no-admin
LV.8
17
2006-02-13 08:46
@no-admin
不好意思,是写错了,已经改正.
现在上传AOZ1014的内部结构图,有兴趣的朋友可以了解
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1139791602.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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yong545
LV.2
18
2006-02-13 10:37
@no-admin
各位兄弟有没有听说过AOZ1014啊?是美国万代半导体的,这个芯片是一个DC-DC的降压芯片,输入电压4.5-16V,输出0.8-ADJ此芯片的工作频率是500KHZ,内部集成的是PMOSFET,内阻只有32,占空比可以达到100%,这么大电流的芯片你们感觉他的封装采用什么?居然是SO-8,体积相当小,说明它的温升是比较好的,需要了解的朋友咱们探讨,我会把AOZ1014的相关资料上传供大家参考另外我要提到的就是它的保护功能,有三种保护:短路、过流、过温短路时频率下降到到40KHZ,达到保护目的,另外还有EN关断脚可以加电路进行控制
大虾:请问这颗Ic的单价是多少
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yong545
LV.2
19
2006-02-13 10:48
@no-admin
大家请看看这个1014的外围电路,回头我在传它的内部结构[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1139367205.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
各位老师,请教一下,本人要做一电源,输入DC9V--26V  输出DC12V/3A   用什么芯片来做?
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no-admin
LV.8
20
2006-02-13 11:18
@yong545
各位老师,请教一下,本人要做一电源,输入DC9V--26V  输出DC12V/3A  用什么芯片来做?
按照你这个要求恐怕一块芯片很难完成啊,因为的输入最底是9V想输出12V的话就要用升压芯片.
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no-admin
LV.8
21
2006-02-13 12:01
@yong545
大虾:请问这颗Ic的单价是多少
三块多吧,
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yong545
LV.2
22
2006-02-15 10:32
@no-admin
按照你这个要求恐怕一块芯片很难完成啊,因为的输入最底是9V想输出12V的话就要用升压芯片.
那只有另选方案了
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no-admin
LV.8
23
2006-02-15 10:37
@yong545
那只有另选方案了
象这种情况确实是比较麻烦.
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shitao0203
LV.3
24
2008-07-31 16:52
@powerdc
不是几句话能讲清楚的
请问一下有TD1591吗?价格大概在多少?
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allen880629
LV.8
25
2008-11-24 17:59
@shitao0203
请问一下有TD1591吗?价格大概在多少?
DC-DC,GL2596-ADJ VIN:7-40V Vout:5v/2A,过温度保护 2984981227520739.pdf
有需要可以联系allen880629@163.com黄生
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no-admin
LV.8
26
2008-11-26 08:45
@powerdc
是的,这个功能很重要,AP1501做的不好.TD1501做的不错.有这个功能的2596,当系统短路时,芯片不是很烫.表体温度大概在70-80度,没事.没有这个功能的2596,当系统短路时,芯片很烫.表体温度大概在100度以上,有危险.
各位兄弟有没有听说过AOZ1014啊?是美国万代半导体的,
这个芯片是一个DC-DC的降压芯片,输入电压4.5-16V,输出0.8-ADJ
此芯片的工作频率是500KHZ,内部集成的是PMOSFET,内阻只有32,占空比可以达到100%,这么大电流的芯片你们感觉他的封装采用什么?
居然是SO-8,体积相当小,说明它的温升是比较好的,需要了解的朋友咱们探讨,我会把AOZ1014的相关资料上传供大家参考

另外我要提到的就是它的保护功能,有三种保护:短路、过流、过温
短路时频率下降到到40KHZ,达到保护目的,另外还有EN关断脚可以加电路进行控制
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no-admin
LV.8
27
2008-11-26 08:46
@powerdc
你写错了,占空比应该是100%吧
不好意思,是写错了,已经改正.
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2014-02-18 08:55
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