多电压监控系统供电，用 AH8650 同时产生 15V 运放供电和 3.3V 逻辑供电

本文介绍了一种高效的多电压供电方案
，采用 **AH8650 Buck-Boost转换器** 从单电源（如12V/24V）同时生成 **15V运放供电** 和 **3.3V逻辑供电**，替代传统多级LDO方案 ，AH8650具备4-40V宽输入
、96%高效率及低静态电流（30μA）
，搭配同步降压芯片（如TPS5430）可进一步降压至3.3V，通过分压电阻配置输出电压（如15V需R1=240kΩ ，3.3V需R3=31.25kΩ）
，并推荐10-22μH电感，该方案节省成本与PCB面积 ，适用于工业传感器等需高精度模拟与数字混合供电的系统
，显著提升整体效率与集成度。

本文目录导读：

1. AH8650？">1. 为什么选择 AH8650？
2. 2. 系统供电架构设计
3. 3. AH8650 15V输出电路设计
4. 4. 从15V降压至3.3V
5. 5. 实际应用案例
6. 6. 总结

在现代电子系统中,经常需要同时为多个不同电压需求的模块供电，比如运放需要±15V供电 ，而MCU、传感器和逻辑芯片通常需要3.3V或5V供电
，传统的解决方案可能是使用多个DC-DC或LDO，但这会增加成本和PCB面积 ，本文将介绍如何使用 AH8650 这颗高效的降压-升压（Buck-Boost）转换器，从单电源（如12V或24V）同时生成 15V运放供电 和 3V逻辑供电
，以满足多电压系统的需求 。

为什么选择 AH8650？

AH8650 是一款 4-40V宽输入范围 的同步降压-升压（Buck-Boost）转换器
，具有高效率（最高可达96%） 、低静态电流（仅30μA）和高集成度（内置MOSFET）等特点，其主要优势包括：

• 宽输入电压范围：适用于工业
  、汽车和电池供电系统
  。
• 同步整流架构：相比传统异步Buck-Boost ，效率更高
  ，发热更低。
• 可调输出电压：通过外部电阻分压灵活设定输出电压 。
• 小封装（SOP-8）：节省PCB空间，适合紧凑型设计
  。

AH8650非常适合用于需要多电压输出的系统,既能升压也能降压 ，减少对外部LDO的需求。

系统供电架构设计

我们的目标是从一个输入电源（如12V或24V）同时产生 15V（用于运放）和 3V（用于MCU和逻辑电路）
，可以采用以下架构：

1. 主电源（Buck-Boost）：AH8650 负责将输入电压（12V/24V）调整到15V，供运放使用 。
2. 次级电源（Buck）：从15V降压至3.3V ，可使用高效率降压芯片（如MP2307或TPS5430）
   。

这种架构减少了LDO的使用,提高整体效率
，尤其适合需要高精度模拟信号处理的系统。

AH8650 15V输出电路设计

1 关键参数计算

AH8650的输出电压由 FB引脚 的分压电阻决定，计算公式： [ V_{out} = 0.6V \times \left(1 + \frac{R1}{R2}\right) ] 假设我们需要 15V输出 ，取R2=10kΩ，则： [ 15V = 0.6V \times \left(1 + \frac{R1}{10kΩ}\right) \Rightarrow R1 = 240kΩ ]

2 电感选择

AH8650工作在600kHz开关频率,推荐 10μH~22μH 电感（如CDRH4D28）
，电感电流需满足： [ I{Lpeak} = I{out} \times \frac{V{out}}{V{in} \times \eta} ] 假设输入12V，输出15V/0.5a ，效率90%： [ I_{Lpeak} = 0.5A \times \frac{15V}{12V \times 0.9} ≈ 0.69A ] 选择 1A饱和电流 的电感即可 。

3 PCB布局建议

• 输入电容（CIN）：靠近VIN引脚放置10μF MLCC + 100μF电解电容 ，降低输入噪声
  。
• 输出电容（COUT）：22μF MLCC + 47μF电解电容
  ，保证低ESR。
• FB分压电阻：靠近FB引脚，减少噪声干扰 。
• 散热处理：若输出电流较大（>1A） ，建议铺铜散热。

从15V降压至3.3V

15V输出后,可以用 同步降压转换器（如MP2307或TPS5430）进一步降压至3.3V
，TPS5430输入范围4.5V-28V，支持3a输出 ，适合逻辑供电
。

1 TPS5430降压电路

输出电压同样由FB分压决定： [ V_{out} = 0.8V \times \left(1 + \frac{R3}{R4}\right) ] 设R4=10kΩ
，则： [ 3.3V = 0.8V \times \left(1 + \frac{R3}{10kΩ}\right) \Rightarrow R3 = 31.25kΩ ]

2 电感选择

TPS5430开关频率500kHz,推荐 10μH~22μH 电感（如7447709220）。

实际应用案例

假设我们设计一个 工业传感器信号调理系统，要求：

• 运放供电：±15V（可通过15V + 电荷泵生成-15V）
• MCU供电：3.3V
• 输入电源：12V电池或24V工业电源

1 供电方案

1. AH8650 将12V升压至15V 。
2. TPS5430 从15V降压至3.3V ，供STM32等MCU使用
   。
3. 电荷泵IC（如TC7660）将15V转换为-15V，形成运放双电源。

2 测试数据

通过 AH8650 Buck-Boost + TPS5430 Buck 的组合
，我们可以高效地从单电源（12V/24V）同时生成 15V运放供电 和 3V逻辑供电，相比传统多级LDO方案 ，该设计具有以下优势：

• 高效率：同步架构减少损耗 。
• 低成本：减少LDO使用
  。
• 宽输入范围：适用于不同电源环境。

AH8650 是高性能多电压系统的理想选择
，特别适合工业控制、测试测量和便携设备，希望本文对您的设计有所帮助！如有疑问 ，欢迎在评论区交流 。

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