24V直流供電系統在工業和農業領域非常普遍，但許多電子設備使用的MCU器件只能采用3.3V或是5V的小電流供應。這里可供選擇的供電方法不少，例如采用78xx三端穩壓器和LDO等，這兩種方法簡單卻效率不高，前者甚至需要散熱片。為了獲得較高的電壓轉換效率，通常會使用開關型降壓轉換器。

Buck架構降壓轉換器

在MCU供電應用中，負載電流很小，轉換器的開關損耗在總的轉換損耗中要比開關的導通損耗扮演更重要的角色，可它又是必然的存在，降低開關工作頻率成為主要的選擇。但由于要以突發模式工作的緣故，由此導致的較高輸出電壓紋波是必然的結果。

RT6200GE功能框圖

RT6200GE是一款低電流、非同步Buck架構降壓轉換器，支持輸入電壓范圍從4.5V至36V，最大輸出電流至0.6A，其工作頻率為1.2MHz，使用SOT-23-6的小型封裝。由于工作頻率較高，使用相對較小的電感和輸出電容成為可能，輸出紋波也會比較小。

在輕負載操作時，RT6200GE工作在電流不連續模式，其上橋MOSFET將根據需要偶爾跳過一些脈沖以保證輸出電壓處于穩定狀態。IC內部嵌入了一個下橋MOSFET用于適時地為自舉電容充電。由于負載電流不大，外部肖特基二極管可以選用電流較小的型號，同樣是因為電流不大，二極管的正向壓降會比較小，而開關速度也會很快，這使得在整個輸入電壓和輸出電壓范圍內都能取得很高的轉換效率。

24V輸入的3.3V輸出電路

本設計是一個在24V輸入電壓下獲得穩定的3.3V輸出電壓的完整電路。RT6200GE轉換器采用內部補償電路，帶寬可以通過調整反饋電路的電阻R1來進行調整。在使用10μF輸出電容的情況下，針對典型應用的補償電路增益(400kΩ/R1)通常被設定為12dB，由此導致的帶寬約為70kHz。當使用較小的輸出電容時，轉換器帶寬將會增加。為了保持最大的相位裕量，R1的值就應該增大。為了讓設計不至于對噪聲太敏感，轉換器的帶寬不得不被輕微下調至55kHz，而其相位裕量為58°。

電路原理圖

上電時，將一個24V電源（4.5V < VIN < 36V）施加在VIN and GND之間，EN 端已經通過內部電路上拉到邏輯高電平使能操作。可驅動EN為高電平(>2.5V)以啟動運作，或者驅動為低電平(<0.4V)以關閉運行。電路中的JP2為三腳插頭，EN引腳用作使能。輸出電壓VOUT可通過設置R1、R2來實現：

Vout = 0.8 × ( 1 + R1/R2 )

芯齊齊BOM分析

本設計元件參數是按照輸出電流能力為0.5A所做的選擇，在此條件下，轉換器工作在1.2MHz的電流連續模式下。

芯齊齊BOM分析工具顯示，此設計中的電感選用15μH/2.7A/±20%, DCR=50mΩ，尺寸大小是8mm x 8mm x 4mm，以減小輸出紋波。輸出電容對輸出紋波的表現有決定性的影響，電路中的VOUT電容器(C4)選擇22μF, 16V X5R陶瓷電容。

基于RT6200GE的24V輸入的3.3V輸出電路BOM表

應用布線時，所有功率元件被放置在左上角，RT6200GE下面還有幾個過孔將大電流引導至地線層。反饋引腳對噪聲比較敏感，所以R1/R2被放置在靠近IC引腳的地方，為的是遠離噪聲信號。這個布局占用的面積是9mm x 9mm。

審核編輯：彭菁