用于车载USB供电的非同步BUCK控制器

图4.NCV8852的典型应用电路

用NCV8852设计USB电源，输入电压范围VIN=5.7~16V，典型值VIN_TYP=12V，输出电压VO=5V，输出电流IO=2.5A，工作频率fs=170kHz.
Buck电路工作的最恶劣条件为输入电压最高时，此时其电流纹波最大，峰值电流最高。
1.设定工作频率
NCV8852的工作频率，可根据如下公式设定：



当设置为170kHz时，将ROSC开路即可。
2.占空比
最高工作电压下，占空比最小为：



最低工作电压下，占空比最大为：



3.选择电感
电感主要有纹波电流ΔI决定。通常将ΔI设定为典型输入电压下，最大输出电流的30%~50%，这里取为30%。



电感值为：






实际取为L1=22uH。
最高输入电压上的最大纹波电流为：






电感上的最大峰值电流为






考虑30%的裕量，选取电感的直流电流大于3.2A，饱和电流大于3.9A。选取WURTH电感744770122，感值22uH，直流电阻45mΩ，最大直流电流4.1A，最大饱和电流5A。
4．选取电流检测电阻



VCL：过流门限电压，为100mV。ICL：过流保护电流值，设定限流值为最大峰值电流的1.3~1.5倍。
选取25mΩ采样电阻，过流保护值设为4A。

5.MOSFET选择
MOSFET承受的最高电压为VINMAX，考虑到抛负载保护，选取耐压40V以上的MOS。MOSFET的损耗，可由以下公式估算，
导通损耗：



开关损耗






tON、tOFF为MOSFET开通和关断时间。
ISINK：为驱动下拉电流，NCV8852的驱动下拉电流典型值为200mA.
ISRC：为驱动的输出电流，NCV8852的驱动输出电流典型值为200mA
选取安森美半导体的NVTFS5116PL，耐压60V，导通电阻Rdson=52mΩ@VGS=10V，QGD=8nC，封装u8FL，参考热阻(芯片结温到环境温度)47℃/W。