自舉防放電系統(tǒng)

這種內(nèi)置系統(tǒng)避免了自舉電容器上的電壓低于3.3V。內(nèi)部比較器感測外部自舉電容器上的電壓保持充電，最終打開低側(cè)MOSFET約200ns。如果自舉電容充電不足，高壓側(cè)MOSFET不能有效地導(dǎo)通，它將呈現(xiàn)更高的RDSON。在某些情況下，OCP也可能被觸發(fā)。這個軟啟動時間較長時，自舉電容器可在軟啟動時放電以及輕載。也可以提到一個應(yīng)用條件，在此期間自舉電容器可以放電：

風(fēng)機電源

在許多應(yīng)用中，風(fēng)扇是由電壓模式DC/DC轉(zhuǎn)換器驅(qū)動的直流電機。通常只有電機的速度是通過改變施加在輸入端的電壓來控制的因為電流不是直接控制的，所以不能控制轉(zhuǎn)矩。在為了改變電機轉(zhuǎn)速，必須改變變頻器的輸出電壓。L6732有一個名為EAREF的專用pin（請參閱相關(guān)部分），它允許提供外部參考誤差放大器的非反相輸入。在這些應(yīng)用中，占空比取決于電機的速度，有時100%的設(shè)定為以最大速度行駛。不幸的是在這種情況下電容器不能充電，系統(tǒng)不能正常工作。一些PWM控制器將最大占空比限制為80-90%，以保持引導(dǎo)帶帽充電，但這一點使負(fù)載瞬態(tài)期間的性能變差。由于采用了“自舉防放電系統(tǒng)”，L6732可以100%工作而沒有任何問題。下圖顯示了當(dāng)輸入電壓為5V且100%由外部設(shè)置時的設(shè)備行為參考。

應(yīng)用程序詳細(xì)信息

電感器設(shè)計

電感值由瞬態(tài)響應(yīng)時間和效率、成本和規(guī)模。必須計算電感器以維持輸出和輸入電壓變化，以將紋波電流（∆IL）保持在最大輸出電流。電感值可以用以下公式計算關(guān)系：

其中FSW是開關(guān)頻率，VIN是輸入電壓，VOUT是輸出電壓。圖17。顯示了不同電感值下的紋波電流與輸出電壓的關(guān)系，在開關(guān)頻率為500KHz時，VIN=5V，VIN=12V。

增加電感值會降低紋波電流，但同時，增加轉(zhuǎn)換器對負(fù)載瞬態(tài)的響應(yīng)時間。如果補償網(wǎng)絡(luò)良好設(shè)計上，在負(fù)載瞬態(tài)期間，裝置能夠?qū)⒄伎毡仍O(shè)置為100%或0%。當(dāng)達(dá)到其中一個條件時，響應(yīng)時間受改變感應(yīng)器電流。在此期間，輸出電流由輸出端提供電容器。最小化響應(yīng)時間可以最小化輸出電容器的尺寸。

輸出電容器

輸出電容器是電源快速瞬態(tài)響應(yīng)的基本元件。它們?nèi)Q于輸出電壓紋波要求以及任何輸出電壓偏差負(fù)載瞬態(tài)期間的要求。在負(fù)載瞬態(tài)期間，輸出電容器向電流傳輸?shù)截?fù)載或吸收存儲在電感器中的電流，直到轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)。事實上，即使控制器立即識別負(fù)載瞬態(tài)并將占空比設(shè)置為100%或0%，電流斜率受電感值的限制。輸出電壓第一次下降電容器內(nèi)部的電流變化（忽略ESL的影響）：

∆VoutESR=∆Iout⋅ESR

此外，由于有效的電容器放電或充電，還有一個額外的下降由以下公式得出：

公式（8）適用于正荷載瞬態(tài)，公式（9）適用于負(fù)負(fù)載瞬態(tài)。DMAX是L6732中100%的最大占空比值。為了給定電感值、最小輸入電壓、輸出電壓和最大負(fù)載瞬態(tài)，a可以設(shè)置最大ESR和最小COUT值。ESR和COUT值也會影響靜態(tài)輸出電壓紋波。在最壞的情況下，可以計算出輸出電壓紋波采用以下公式：

通常由于ESR引起的電壓降是最大的，而電容引起的電壓降是最大的放電幾乎可以忽略不計。

輸入電容器

輸入電容器必須維持流經(jīng)它們的均方根電流，即：

其中D是占空比。方程達(dá)到最大值IOUT/2，D=0.5。這個最壞情況下的損失是：

補償網(wǎng)絡(luò)

該回路基于電壓模式控制（圖18）。輸出電壓調(diào)節(jié)為內(nèi)部/外部參考電壓，并通過外部電阻分壓器進行縮放。錯誤然后用vc2omp調(diào)制脈沖寬度（vc2omp）與脈沖寬度調(diào)制（vc）節(jié)點相比較。此波形被過濾通過輸出濾波器。調(diào)制器傳遞函數(shù)是VOUT/VCOMP的小信號傳遞函數(shù)。該函數(shù)在頻率FLC處有一個雙極，取決于L-COUT共振根據(jù)輸出電容的ESR，F(xiàn)ESR為零。調(diào)制器的直流增益為簡單地說，輸入電壓VIN除以峰值到峰值振蕩器電壓：VOSC

補償網(wǎng)絡(luò)由內(nèi)部誤差放大器、阻抗網(wǎng)絡(luò)ZIN組成（R3、R4和C20）和ZFB（R5、C18和C19）。補償網(wǎng)絡(luò)必須提供具有最高0dB交叉頻率的閉環(huán)傳遞函數(shù)，具有最快的瞬態(tài)響應(yīng)（但始終低于fsw/10）和直流條件下的最高增益，以最小化負(fù)載調(diào)節(jié)錯誤。穩(wěn)定的控制回路在0dB軸上的增益為-20dB/decade坡度大于45度。補償極點和零點的定位網(wǎng)絡(luò)，可以使用以下建議：

調(diào)制器奇異頻率：

補償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計：

–設(shè)置增益R5/R3以獲得所需的轉(zhuǎn)換器帶寬

–將ωZ1置于輸出濾波器諧振ωLC之前

–將ωZ2置于輸出濾波器諧振ωLC處

–將ωP1放在輸出電容ESR為0ωESR處

–將ωP2置于開關(guān)頻率的一半

–考慮誤差放大器開環(huán)增益，檢查環(huán)路增益。

L6732演示板

PCB布局和PCB板說明

l673220a演示板在四層PCB上實現(xiàn)了一個降壓DC/DC變換器設(shè)備在通用應(yīng)用中的操作。輸入電壓的范圍為4.5V至14V，輸出電壓為3.3V。模塊可在超過20A。開關(guān)頻率設(shè)置為250KHz（控制器自由運行Fsw），但可設(shè)置為500KHz，作用于EAREF引腳。

5A板說明和PCB布局

L6732 5A demoboard在兩層PCB上實現(xiàn)了一個降壓DC/DC變換器，并給出了它的實現(xiàn)方法設(shè)備在通用應(yīng)用中的操作。輸入電壓范圍為4.5V至14V，輸出電壓為3.3V。模塊可提供高達(dá)5A的輸出電流。開關(guān)頻率設(shè)置為250KHz（控制器自由運行FSW），但可以設(shè)置為作用在耳環(huán)銷上的500KHz。與20A版本相比，唯一的區(qū)別是與第一塊相比，板上有一個雙mosfet芯片，用于高端和低側(cè)mosfet；除此之外，在高側(cè)mosfet柵極和相位之間插入了R15引腳；R14插入低側(cè)mosfet柵極和Pgnd引腳之間。

　　安芯科創(chuàng)是一家國內(nèi)芯片代理和國外品牌分銷的綜合服務(wù)商,公司提供芯片ic選型、藍(lán)牙WIFI模組、進口芯片替換國產(chǎn)降成本等解決方案,可承接項目開發(fā),以及元器件一站式采購服務(wù),類型有運放芯片、電源芯片、MO芯片、藍(lán)牙芯片、MCU芯片、二極管、三極管、電阻、電容、連接器、電感、繼電器、晶振、藍(lán)牙模組、WI模組及各類模組等電子元器件銷售。（關(guān)于元器件價格請咨詢在線客服黃經(jīng)理：15382911663）

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