5V和9V稳压电路（GPS、摄像头、图传）-编程实验室

MP9943GQ-Z官方芯片手册地址：规格书 PDF 在线查看 - ICSpec。

一、引脚介绍

MP9943GQ-Z芯片是QFN-8的封装，8个引脚，其功能如下表

引脚号	名称
1	FB	反馈引脚。对输出电压通过电阻分压进行采样，从而和内部0.8V参考电压进行比较，稳定输出。
2	VCC	内部5V稳压的LDO输出引脚，就像AMS1117-5.0V的OUT输出引脚，用于给内部放大器等器件供电。
3	EN/SYNC	① 使能：EN/SYNC=0，内部停止转换，SW输出关闭；EN=1，正常转换和输出。 ② 同步：向EN/SYNC引脚施加外部时钟使用外部时钟，直接做为内部开关的时钟。
4	BST	自举。让高侧MOS管完全导通，Vsw完全等于Vin；
5	GND	系统地。
6	SW	输出引脚。整个模块最终的输出引脚，区别于VCC（专给芯片内部供电），本例中输出稳压后的5V/9V
7	IN	外部电源电压输（VBAT），4V~36V，通过U10和U11，8Pin的1.00mm端子接入。像AMS1117只有一个电源输入IN，就是这个引脚。
8	PG	电源良好。告诉外部，输出电压正常，可以做为电源供电，也可以进行后续操作。≥ 90%理论值就是正常值。

二、原理图

下图为8pin电源输入，从四合一电调板上来，RX接收电压、电流、故障等信息；SENS_CUR1接到飞控PC1模拟输入引脚，检测电流（因为单片机引脚不能直接检测电流，所以其实电流被转为了电压，检测的其实还是电压，通过电压和电阻，计算出电流）；PWM1-PWM4，使用定时器，输出PWM控制转速；

下图为飞控的5V和9V稳压电路，用于给GPS、摄像头、图传等模块供电。

飞控中5V/9V稳压电路，拓扑结构和官方手册中基本一致。下表中编号以飞控原理图为准。

引脚号	名称
1	FB	从电感输出侧通过一个41.2K（R16）和51k（R15）接回FB，并且这两个电阻中间引出通过一个电阻接地，整体构成T型网络。其中R16和R17串联分压，VFB = Vnodex = Vout × (R17 / (R16 + R17))。输出电压越大，R17越小，反馈会FB引脚的电压越小，和内部基准电压一比较，过低的情况下就会抬高占空比，从而提升输出电压。本飞控采用调节R17来改变分压，另外两个阻值和手册一致。
2	VCC	100nF电容接地，进行高频滤波，和手册一致。
3	EN/SYNC	通过1M电阻接VBAT，上电自动使能，让芯片可以正常转换输出。
4	BST	SW通过100nF电容和20ohm电阻接回BST，和手册一致。
5	GND	直接接地。
6	SW	SW通过一个10uH电感输出，并且电感输出端通过两个电容接地，100nF进行高频滤波，22uF进行负载的动态响应。
7	IN	核心原则：输入电容靠近稳压模块，输出电容靠近负载。接外部Vin，同时通过两个47uf去耦电容（C39/C40）接地，C41、C42靠近负载。使用两个47uf，而不是使用官方推荐的一个22uF，因为这样可以把纹波抑制到极低，同时更好的负载瞬态响应。
8	PG	通过100k电阻上拉到VCC，完成官方推荐的开漏输出配置。

三、补充

1、FB：

①VFB不是固定不变的，其Min: 778 mV, Max: 806 mV

②FB稳压过程：

·VFB > 0.8V → 内部误差放大器减小输出电压 →占空比减小→ SW输出电压降低；

·VFB < 0.8V → 内部误差放大器增大输出电压 →占空比提升→ SW输出电压升高；

2、VCC：

使用0.1µF至0.22µF电容去耦。所选电容值不得超过0.22µF。

3、EN/SYNC：None；

4、BST：

芯片内部有两个电源MOS管（高侧和低侧），组成同步降压（半桥），两个MOS管交替导通，一个把SW拉到VIN，一个把SW拉到GND。

理论上，Vgs > Vth，mos管导通，Vd=Vs。但是现实中器件不理想，Vgs > Vth时，只是刚好导通，Vs会略低于Vd；只有Vgs >> Vth，mos管完全导通，Vd = Vs（差的很少，可以忽略了）。而BST的作用，就是通过一个电容，在一半周期充能，在另一半周期叠加电源，形成二倍压，驱动让Vgs >> Vth，Vd = Vs。

需要在SW和BST引脚之间连接电容，以形成高侧开关驱动器的浮动电源。强烈建议在SW和BST电容之间放置一个20Ω电阻，以降低SW尖峰电压。

5、GND：

此引脚是稳压输出电压的参考地，PCB布局需特别注意。为获得最佳效果，请使用铜走线和过孔连接到GND。

6、SW：①两个容值更小的电容并联，等效电感（ESL）小于一个更大的电容。如100nF+22uF并联比单个47uF等效电感更小；②47uF谐振频率低，高频滤波不佳，特别是开关电路中中常见的Mhz频率；

7、IN：

需要使用C1对输入电源轨进行去耦。使用宽PCB走线连接。过大的输入电容容易触发过流保护，损坏器件；体积过大，价格更高，但纹波抑制提升效果微乎其微；

8、PG：

Power Good，输出良好引脚，此引脚输出为开漏，当输出电压超过标称电压的90%时，该引脚变为高电平。