关注“电源先生”，解析开关电源
01
/ 引言 /
你设计BUCK电路首先配置输出电压吗？这可能不太妥当。参考[ 从0到1设计BUCK(1) | BUCK设计流程，从需求定义到PCB布局的九大核心步骤 ]，我们可以将BUCK电路设计流程总结如下：
功率级电路设计 – 辅助电路设计 - （配置输出电压） - 环路设计。
常见误区：“配置输出电压”作为BUCK电路设计起点。
正确逻辑：“配置输出电压”应该作为“环路设计”的起点。
02
/ 反馈电阻配置原理 /
核心公式
图 5.6所示，实际电路设计中，输出电压的大小由以下公式计算
其中，V_REF 是开关电源芯片内部误差放大器的参考电压（有时表示为 V_FB ；不同的电源芯片，基准参考电压 V_REF 会有所不同，通常在0.6-1.2V之间），R_(FB,HS) 是高边反馈电阻（High-side Feedback Resistance），R_(FB,LS) 是低边反馈电阻（Low-side Feedback Resistance）。
图 5.6 输出电压设置
推导公式
实际电路设计中，V_REF 是电源芯片给出的已知参数，V_OUT 是在“设计需求”中的已知参数，那么在高边反馈电阻 R_(FB,HS) 确定的情况下，基于公式(5.1)解得低边反馈电阻 R_(FB,LS) 取值计算公式如下所示：
在低边反馈电阻 R_(FB,LS) 确定的情况下，基于公式(5.1)解得高边反馈电阻 R_(FB,HS) 取值计算公式如下所示：
03
/ 配置步骤解析 /
(1) 输入参数准备
必选参数：目标Vout、芯片Vref值
可选策略：
固定R_LS（推荐先选常用值如10kΩ）
固定R_HS（当需要特定阻抗特性时）
(2) 精度调整技巧
误差处理：
标准阻值选择策略
交叉调整法（同步微调R_HS/R_LS）
验证公式：Vout_实际 = Vref × (1 + R_HS_实际/R_LS_实际)
04
/ 配置实例解析 /
图 5.7 TPS54561DPRT参考电路原理图
图 5.7所示，是TPS54561DPRT参考电路原理图。基于上述计算方法，在高边反馈电阻R5 = 53.6kΩ 的情况下，使用公式(5.2)计算低边反馈电阻R6的阻值为
在低边反馈电阻R6 = 10.2kΩ 的情况下，使用公式(5.3)计算高边反馈电阻R5的阻值为
这就是通常进行降压电路反馈电阻取值的方法。这时的输出电压目标值是 0.8V * ( 53.6/10.2 + 1 ) = 5.000V 。
分场景计算：
- 场景1：固定R6=10kΩ → 计算R5=52.5kΩ → 实际Vout=4.984V
- 场景2：提升R5至52.3kΩ → Vout=5.088V
- 场景3：同步调整R6=10.2kΩ → Vout=5.000V
误差分析表：
初始计算：实际取值时，我们可以先固定低边反馈电阻，比如这里取值 R6 = 10kΩ 时，计算得到高边反馈电阻为 R5 = 10kΩ*( 5.0/0.8 – 1 )=52.5 kΩ ，然后取标准阻值 52.3 kΩ ，这时输出电压目标值是 0.8V * ( 52.3/10 + 1 ) = 4.984V 。
单电阻调整：目标值4.984V比5.0V低了，所以可以将高边反馈电阻R5阻值从52.3 kΩ提升到53.6 kΩ ，这时输出电压目标值是 0.8V * ( 53.6/10 + 1 ) = 5.088V ，又比5.0V高了88mV。
双电阻调整：如果能接受5.088V也可以。如果不能接受，那就再将低边反馈电阻R6阻值从10kΩ提升到10.2kΩ，这就是图 5.7中所示。
05
/ 小结 /
正确的设计顺序：功率级电路设计、辅助电路设计，（先配置输出电压）再进行环路设计。
反馈电阻阻值反复调整的必要性：一次计算结果未必能满足输出电压目标值要求，可以反复调整几次高边和低边阻值组合。