前言

电源供电电路设计很重要，为了更好的给对硬件设计有需求的人，特意将电源设计的基础过程描述出来。
本篇描述设计常用的12V转5V电路3A。

TPS54331（DC-DC稳压器）

概述

TPS54331器件是一款28V、3A非同步降压转换器，集成有一个低 RDS(on) 的高侧MOSFET。为了提高轻负载条件下的效率，将自动激活脉冲跳跃Eco-mode特性。此外，1μA 的关断电源电流使得此器件可用于电池供电类应用。具有内部斜坡补偿的电流模式控制简化了外部补偿计算，并在允许使用陶瓷输出电容器的同时减少了元件数量。一个电阻分压器对输入欠压锁定的迟滞进行编程。过压瞬态保护电路可限制启动期间和瞬态条件下的电压过冲。逐周期电流限制方案、频率折返和热关断特性可在过载条件下对器件和负载施加保护。
TPS54331 器件可采用 8 引脚 SOIC 封装和 8 引脚 SOPowerPAD 集成电路封装，这些封装经过内部优化可改进热性能。

特性

3.5V 至 28V 输入电压范围
可调节输出电压低至 0.8V
集成式 80mΩ 高侧 MOSFET 支持高达 3A 的持续输出电流
使用脉冲跳跃 Eco-mode 在轻负载条件下实现高效率
570kHz 固定开关频率
1μA 关断静态电流（典型值）
可调节慢启动限制浪涌电流
可编程 UVLO 阈值
过压瞬态保护
逐周期电流限制、频率折返和热关断保护
采用易于使用的 SOIC8 封装或热增强型 SOIC8PowerPAD™ 集成电路封装
使用 TPS54331 并借助 WEBENCH® PowerDesigner 创建定制设计方案
使用 TPS62933 实现具有更高频率、更低 IQ 和改
进 EMI 的 30V 输入电压转换器

应用

消费类应用，诸如机顶盒、 CPE 设备、 LCD 显示屏、外设和电池充电器
工业用和车载音频电源
5V、 12V 和 24V 分布式电源系统

简化版原理图以及典型设计

在这里插入图片描述

其中电容的材质并没有那么重要，大电容是储能，小电容是滤波作用。
由此可以看出。
对于同系列不同型号的电流输出，查看Io（最大值）如下：
在这里插入图片描述

TPS54331封装：D封装和DDA封装，DDA多了个pin9，来实现
在这里插入图片描述

描述不一样看，实际查看DR就是D封装的：
在这里插入图片描述

12V转5V电路

芯片厂提供了设计模拟软件，但是不想麻烦了。

步骤一：参考简化设计图

有简化设计图就参考简化设计图：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

看下底板的图：
在这里插入图片描述

分析后：
在这里插入图片描述

步骤二：与应用典型电路对比

以上是相对简单电路，对不上，话有个典型电路，下面是datasheet的应用典型电路：
在这里插入图片描述

目测两个都可以，那么用典型电路：
在这里插入图片描述

就用这个电路，调整电阻、电感和和电容来控制输出电压大小。

步骤三：调整输出电压

TPS54331 器件的输出电压可从外部通过电阻分压器网络进行调节。
在这里插入图片描述

5V = 0.8V x ( R5/R6 + 1)
R5/R6 + 1 = 5/0.8
R5/R6 = 6.25 - 1
R5/R6 = 5.25

由于阻值选择高精度1%的电阻，然后最好是标准的，可查看《硬件实用技巧：电阻精度和常用阻值表》，选择阻值R6为20KΩ，R5为105KΩ。
在这里插入图片描述

电容，不调整。

步骤四：调整电感

在这里插入图片描述

Lmin = (5V x (12V – 5V) / (12V x 0.3 x 3A x 570kHz)
Lmin = (5V x 7V) / (3.6V x 3A x 570kHz)
Lmin = 35 / (10.8 x 570000)
Lmin = 35 / 6156000
Lmin = 0.00000568551(H)
Lmin = 5.68551(uH)

选个大一点的6.8uH即可。
下面使用0.2计算一次：

Lmin = (5V x (12V – 5V) / (12V x 0.2 x 3A x 570kHz)
Lmin = (5V x 7V) / (2.4V x 3A x 570kHz)
Lmin = 35 / (7.2 x 570000)
Lmin = 35 / 3384000
Lmin = 0.00001034278(H)
Lmin = 10.34278(uH)