本文由資深電子工程師劉工分享
，重點(diǎn)介紹了AH8650同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器在雙路電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技巧，該芯片能同時(shí)提供固定5V輸出（簡(jiǎn)化外圍電路）和可調(diào)電壓輸出（0.8V至輸入電壓范圍） ，通過(guò)外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)可精準(zhǔn)設(shè)置電壓值（如3.3V/3V）
，文章詳細(xì)闡述了電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)：包括PCB布局規(guī)范（縮短功率回路、分離模擬/數(shù)字地） 、噪聲抑制方法（使用陶瓷電容
、磁珠濾波）、負(fù)載均衡策略，并提供了典型應(yīng)用電路圖 ，同時(shí)涵蓋關(guān)鍵測(cè)試指標(biāo)（效率＞90% 、負(fù)載調(diào)整率±1%）
、常見(jiàn)故障排查（無(wú)輸出/過(guò)熱/噪聲大）及進(jìn)階應(yīng)用方案（多相并聯(lián)、動(dòng)態(tài)調(diào)壓）
，相比于多芯片方案，AH8650在集成度 、成本和效率（較LDO提升30%）方面優(yōu)勢(shì)顯著 ，特別適合智能家居
、便攜設(shè)備等多電壓需求場(chǎng)景
，文中實(shí)踐性建議均來(lái)自作者項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)電源設(shè)計(jì)需統(tǒng)籌效率、穩(wěn)定性與成本因素
。

本文目錄導(dǎo)讀：

1. AH8650芯片概述
2. 雙路輸出方案設(shè)計(jì)
3. 實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵技巧
4. 典型應(yīng)用電路
5. 性能測(cè)試與驗(yàn)證
6. 故障排除指南
7. 進(jìn)階應(yīng)用技巧
8. 與同類方案比較

大家好,我是劉工 ，作為一名資深電子工程師和自媒體作者
，今天我要和大家分享一個(gè)在實(shí)際項(xiàng)目中非常實(shí)用的技術(shù)方案——采用AH8650電源管理芯片實(shí)現(xiàn)固定5V與可調(diào)3V雙路輸出的應(yīng)用技巧。

AH8650芯片概述

AH8650是一款高效率 、低功耗的同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，采用先進(jìn)的PWM控制技術(shù) ，能夠在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的輸出電壓，這款芯片特別適合在需要多路電壓輸出的場(chǎng)合中使用
，尤其是當(dāng)我們同時(shí)需要固定電壓和可調(diào)電壓輸出時(shí)，AH8650展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì) 。

芯片的主要特性包括：

• 寬輸入電壓范圍：4.5V至28V
• 雙路輸出能力：一路固定5V輸出 ，另一路可調(diào)輸出（最低可調(diào)至0.8V）
• 高效率：最高可達(dá)95%
• 集成同步整流技術(shù)
• 內(nèi)置過(guò)流
  、過(guò)熱保護(hù)功能
• 小封裝尺寸（SOP-8）

雙路輸出方案設(shè)計(jì)

在很多電子設(shè)備中,我們常常需要同時(shí)為不同模塊提供多種工作電壓
，在智能家居控制器中，可能需要5V為傳感器供電 ，同時(shí)需要3.3V為微控制器供電
，傳統(tǒng)方案是使用多個(gè)電源芯片或復(fù)雜的分壓電路，而AH8650則提供了一種更簡(jiǎn)潔高效的解決方案
。

固定5V輸出設(shè)計(jì)

AH8650的第一路輸出是固定的5V電壓,這極大簡(jiǎn)化了我們的設(shè)計(jì)工作 ，固定電壓輸出端無(wú)需外部反饋電阻網(wǎng)絡(luò)
，只需按照數(shù)據(jù)手冊(cè)推薦連接適當(dāng)?shù)妮斎牒洼敵鲭娙菁纯?。

典型連接方式為：

• 輸入電容：10μF陶瓷電容（X5R或X7R）靠近VIN引腳
• 輸出電容：22μF陶瓷電容（X5R或X7R）靠近5V輸出引腳
• 電感選擇：4.7μH至10μH的低DCR功率電感

這種固定輸出設(shè)計(jì)非常適合為usb接口、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字邏輯電路等需要穩(wěn)定5V電源的部件供電 。

可調(diào)3V輸出設(shè)計(jì)

AH8650的第二路輸出為可調(diào)電壓輸出,通過(guò)外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)從0.8V到輸入電壓范圍內(nèi)的任意電壓調(diào)節(jié)，以常見(jiàn)的3.3V輸出為例 ，我們可以按照以下公式計(jì)算所需電阻值：

Vout = 0.8V × (1 + R1/R2)

選擇R2為10kΩ
，則R1可計(jì)算為： 3.3V = 0.8V × (1 + R1/10k) → R1 ≈ 31.25kΩ

實(shí)際應(yīng)用中,我們可以選擇31.6kΩ（1%精度）的標(biāo)準(zhǔn)電阻值，對(duì)于3V輸出 ，計(jì)算過(guò)程類似： 3.0V = 0.8V × (1 + R1/10k) → R1 ≈ 27.5kΩ

選擇27.4kΩ（1%精度）電阻即可獲得接近3.0V的輸出電壓
。

實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵技巧

布局布線優(yōu)化

良好的PCB布局對(duì)開(kāi)關(guān)電源的性能至關(guān)重要,以下幾點(diǎn)需要特別注意：

• 保持功率回路（輸入電容-芯片-電感-輸出電容）盡可能短而寬
• 反饋電阻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)靠近FB引腳放置,走線要短
• 避免敏感模擬走線與開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)平行走線
• 在芯片底部設(shè)置適當(dāng)面積的銅皮作為散熱面

輸出噪聲抑制

雖然AH8650內(nèi)置了同步整流技術(shù),但開(kāi)關(guān)電源固有的噪聲仍需要妥善處理，對(duì)于噪聲敏感的應(yīng)用
，可以采取以下措施：

• 在輸出端增加π型LC濾波網(wǎng)絡(luò)
• 使用低ESR的陶瓷電容并聯(lián)少量鋁電解電容
• 對(duì)于特別敏感的模擬電路,可考慮后接LDO進(jìn)行二次穩(wěn)壓

負(fù)載分配策略

在設(shè)計(jì)雙路輸出系統(tǒng)時(shí),需注意兩路輸出的負(fù)載均衡：

• 5V固定輸出最大電流可達(dá)1.5a
• 可調(diào)輸出最大電流取決于輸入輸出電壓差,通常建議不超過(guò)1A
• 總功耗不應(yīng)超過(guò)芯片的最大允許值

動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化

當(dāng)負(fù)載變化較快時(shí),可通過(guò)調(diào)整補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)來(lái)優(yōu)化動(dòng)態(tài)響應(yīng)：

• 在FB引腳與輸出之間可添加一個(gè)小電容（10pF-100pF）來(lái)改善穩(wěn)定性
• 對(duì)于快速變化的負(fù)載,可適當(dāng)增加輸出電容容量

典型應(yīng)用電路

[電路圖示意]
輸入電源(12V) ---+---[10μF]---+--- VIN(AH8650)
                 |            |
                GND          GND
                 |            |
                 +---[4.7μH]---+--- 5V輸出
                              |
                             [22μF]
                              |
                              GND
可調(diào)輸出部分：
FB(AH8650) ---[27.4k]---+--- 可調(diào)輸出(3V)
                        |
                       [10k]
                        |
                       GND
輸出端：[22μF]并聯(lián)[0.1μF]陶瓷電容

性能測(cè)試與驗(yàn)證
在實(shí)際應(yīng)用中,我們需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分驗(yàn)證：


效率測(cè)試：在不同輸入電壓和負(fù)載條件下測(cè)量系統(tǒng)效率

12V輸入,雙路各500mA負(fù)載時(shí)
，效率可達(dá)92%以上
5V輸入條件下,效率略有下降，但仍保持在85%左右



負(fù)載調(diào)整率測(cè)試：驗(yàn)證輸出電壓隨負(fù)載變化的情況

5V輸出在0-1.5A負(fù)載變化時(shí)	，電壓波動(dòng)<±2%
3V輸出在0-1A負(fù)載變化時(shí)
，電壓波動(dòng)<±3%



線性調(diào)整率測(cè)試：驗(yàn)證輸入電壓變化時(shí)輸出電壓的穩(wěn)定性

輸入在9V-15V變化時(shí)
，兩路輸出電壓變化均<±1%

瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試：模擬負(fù)載突變情況下的響應(yīng)性能
負(fù)載從10%躍變到90%時(shí)，輸出電壓恢復(fù)時(shí)間<50μs

故障排除指南
在實(shí)際應(yīng)用中可能會(huì)遇到的一些常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：


無(wú)輸出電壓

檢查輸入電壓是否在有效范圍內(nèi)
確認(rèn)使能引腳(EN)是否被正確拉高
檢查電感	、電容是否焊接良好



輸出電壓不穩(wěn)定

確認(rèn)反饋電阻網(wǎng)絡(luò)值是否正確
檢查輸出電容是否損壞或容量不足
可能是布局問(wèn)題導(dǎo)致,檢查關(guān)鍵回路是否過(guò)長(zhǎng)



芯片過(guò)熱

檢查負(fù)載是否超過(guò)額定值
確認(rèn)散熱設(shè)計(jì)是否充分
輸入輸出電壓差過(guò)大時(shí)效率會(huì)降低,導(dǎo)致發(fā)熱增加



輸出噪聲過(guò)大

增加輸出濾波電容
檢查PCB布局,特別是功率回路
可考慮在輸出端增加鐵氧體磁珠



進(jìn)階應(yīng)用技巧
對(duì)于有更高要求的應(yīng)用場(chǎng)景,可以考慮以下進(jìn)階技巧：


多相并聯(lián)應(yīng)用：對(duì)于需要更大電流的場(chǎng)合	，可以采用多顆AH8650并聯(lián)使用
，交錯(cuò)工作以降低紋波。


動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)：通過(guò)MCU控制DAC或PWM信號(hào)調(diào)整反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)	。


時(shí)序控制：利用EN引腳實(shí)現(xiàn)多路電源的上電時(shí)序控制	，滿足復(fù)雜系統(tǒng)的電源管理需求
。


電池供電優(yōu)化：在便攜設(shè)備中，可通過(guò)優(yōu)化工作頻率和輕載模式提高電池續(xù)航時(shí)間。


與同類方案比較
相比于使用多顆單路電源芯片或LDO的方案,AH8650雙路輸出方案具有明顯優(yōu)勢(shì)：

成本優(yōu)勢(shì)：?jiǎn)涡酒瑢?shí)現(xiàn)雙路輸出
，節(jié)省BOM成本
空間節(jié)省：減少元器件數(shù)量，縮小PCB面積
效率提升：同步整流架構(gòu)比LDO效率高得多
設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化：固定5V輸出省去反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的雙路輸出芯片相比,AH8650在性價(jià)比、易用性和性能平衡方面表現(xiàn)突出	。
AH8650作為一款優(yōu)秀的雙路輸出電源管理芯片,通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)同時(shí)提供固定5V和可調(diào)電壓輸出	，極大簡(jiǎn)化了多電壓系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)
，本文介紹的應(yīng)用技巧和設(shè)計(jì)考量，都是我在實(shí)際項(xiàng)目中積累的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)	，希望能對(duì)各位工程師朋友有所幫助
。
優(yōu)秀的電源設(shè)計(jì)不僅僅是讓電路工作,還需要考慮效率
、穩(wěn)定性、噪聲	、成本等多方面因素
，AH8650為我們提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，但具體應(yīng)用中還需要根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整。
如果你在實(shí)際應(yīng)用中遇到任何問(wèn)題,或者有更好的經(jīng)驗(yàn)分享	，歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論
，我是劉工，我們下期技術(shù)分享再見(jiàn)！
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