
带有输入保护的MP9931小电脑供电模块
简介
本模块围绕MP9931 buck控制器设计,同时集成一片MP5048提供缓启动、过压、过流、短路等保护功能,输出电流可达10A以上,最高效率接近98%,同时将模块体积控制在35mm*35mm。
简介:本模块围绕MP9931 buck控制器设计,同时集成一片MP5048提供缓启动、过压、过流、短路等保护功能,输出电流可达10A以上,最高效率接近98%,同时将模块体积控制在35mm*35mm。开源协议
:CC BY 3.0
描述
核心参数

·额定24V输入,20V输出
·额定输出电流12A
·470Khz开关频率
·最高效率97.73%@7.5A(扣除线损预估98%以上)
·整板尺寸35mm x 35mm
元件选型
·在MOS管的选型上,我采用了安森美的NTMFS5C670NL作为功率管,在队伍多个工程上使用,均有较好的表现,并且淘宝售价仅五毛钱一片
·考虑到小型化和发热,采用长江微电的FXL1350封装电感,工程内采用的感值为1.5uH,复刻可更换更大感值的电感(如4.7uH)来降低空载的开关损耗,电感计算公式可参考以下公式

其中ΔI为电感纹波电流,取最大负载电流I乘于纹波系数r(0.3-0.5均可)
·在输出/输入电容的选择上,采用多个1210封装MLCC与一个470uF固态电容的组合,能够兼顾ESR与容值,同时固态电容相对于电解电容有着更高的稳定性,MLCC需要自选,尽可能选择耐压高(约2倍最大工作电压)、容量大的电容,尽量到立创商城购买
实测表现
在室温27度,10A输出工作30分钟,温度稳定时MOSFET温升仅59度

纹波表现良好(FCCM模式空载)

上管无震铃

下管波形有轻微震铃和过冲,无影响

SW节点波形无震铃

效率表现优秀(FCCM模式下轻载效率较低)

得益于MP9931强劲的栅极驱动能力,电源的开关损耗处在一个极低的水平。
除此之外,在本模块中添加了一片MP5048,提供过流,过压以及过温保护。
关于MP5048:12V/24V 输入缓启动模块-MP5048
本模块已经应用在学校RC/RM两支队伍中,目前未出现任何故障
制作
由于整板面积的限制,需要在一下几个位置额外堆叠一个电容
同时在焊盘上补充过量焊锡以增大强度!!!!(具体效果见第一张图片)
同时我也为大家预留了散热风扇的装配孔位与供电接口,买淘宝常见的29mm孔距24v风扇就可以了
提供外壳模型供大家装配(不适配风扇)
螺丝采用25mm平头M3螺丝
焊接
模块涉及到MP5048与MP9931两个QFN封装芯片的焊接,在制作上有一定难度,后续会专门推出焊接教学视频!
成本
模块制作采用了16颗1210封装的10uF电容,价格较高,可以选择50V耐压的1206封装MLCC
除此之外还需要两个470uF固态电容,可以选择每个月领取一张嘉立创16-15的捷而瑞样品券,每月都可以领取
工程中使用到的MP9931与MP5048现在可以免费申请,整板在30元以内就可以搞定!
点击此链接即可提交申请:MPS大学计划
设计图
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次BOM
暂无BOM
克隆工程工程成员
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