基于TPS6211x的電源設(shè)計(jì)的主要考慮因素
DC/DC轉(zhuǎn)換器TPS6211x是一種同步轉(zhuǎn)換器,其輸入電壓高達(dá)17V,輸出電壓范圍為從1.2V到16V,輸出電流高達(dá)1.5A.。此器件能有效地將2節(jié)鋰離子或鉛酸電池,或12到15V的系統(tǒng)降低到5V、3.3V或更低。其典型應(yīng)用電路如圖1所示。本文給出了一個(gè)應(yīng)用舉例,總結(jié)采用轉(zhuǎn)換器TPS6211x進(jìn)行電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵特性和考慮因素。
完整的場(chǎng)效應(yīng)管和內(nèi)部補(bǔ)償將所需的外部元件數(shù)目降低到很小。由于不需要完整的輸入輸出電壓監(jiān)控電路,因而固定的輸出電壓(5V或3.3V)只需要4個(gè)元件：一個(gè)用作電源開關(guān)的輸入電容器、一個(gè)用于模擬輸入端的輸入濾波電容器、一個(gè)輸出電容器(C)、一個(gè)電源電感(L)。此器件已內(nèi)部進(jìn)行補(bǔ)償,可采用6.8μH電感和至少22μF電容。L和C的其它值能夠使系統(tǒng)工作良好,而且增加L或C的值都會(huì)減小輸出紋波。為保持穩(wěn)定,建議L和C的乘積至少保持在6.8 μH ??22 μF左右。
可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)提供1.2到16V的輸出電壓,它另外還需要兩個(gè)反饋電阻器和一個(gè)前饋電容器。當(dāng)實(shí)際輸出高于額定電壓的98.6%時(shí),輸出電壓監(jiān)控電路(稱為好的電源或PG輸出)會(huì)給出一個(gè)邏輯高電平。低電壓指示器是單機(jī)監(jiān)控電路,只有當(dāng)EN端為高電平時(shí)才導(dǎo)通,此電路有一個(gè)低壓輸入(LBI)以監(jiān)控電池輸入電壓,還有一個(gè)低電壓輸出(LBO)用來(lái)在輸入電壓降到某一個(gè)特定的值時(shí)給出一個(gè)邏輯低電平。LBI需要兩個(gè)外反饋電阻來(lái)設(shè)置跳變點(diǎn),如果不接電阻就應(yīng)該像圖1一樣接地。PG和LBO都是為最大用戶靈活性設(shè)計(jì)的開漏輸出,用到時(shí)可以接上拉電阻,如果不用,則要懸空。
輸出電壓特性與輸出電流
在器件中,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制體系確保輸出電壓維持在輸出電壓調(diào)整率±3%內(nèi)(不包括反饋電阻公差)。當(dāng)17V >VIN> 6 V時(shí),IC的高電壓PMOS FET有足夠的門驅(qū)動(dòng)來(lái)提供±3%的校準(zhǔn)(從沒有負(fù)載到負(fù)載電流等于1.5A)。在低輸入電壓下,IC仍然能夠進(jìn)行±3%的調(diào)節(jié),當(dāng)6 V>VIN > 4.3V時(shí),可以從無(wú)負(fù)載的情況下增大到1.2 A,當(dāng)4.3V>VIN > 3.5 V時(shí),可以從無(wú)負(fù)載的情況下增大到500 mA,當(dāng)3.5 V>VIN> 3.1V時(shí),可以從無(wú)負(fù)載的情況下增大到300mA。利用高端PMOS場(chǎng)效應(yīng)管,則允許100%的負(fù)載循環(huán)運(yùn)行。在
