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(cè)外部自舉電容器上的電壓保持充電，最終打開(kāi)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(gè)軟啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，自舉電容器可在軟啟動(dòng)時(shí)放電以及輕載。也可以提到一個(gè)應(yīng)用條件，在此期間自舉電容器可以放電：

風(fēng)機(jī)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(dòng)的直流電機(jī)。通常只有電機(jī)的速度是通過(guò)改變施加在輸入端的電壓來(lái)控制的因?yàn)殡娏鞑皇侵苯涌刂频?，所以不能控制轉(zhuǎn)矩。在為了改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，必須改變變頻器的輸出電壓。L6732有一個(gè)名為EAREF的專(zhuān)用pin（請(qǐng)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(jī)的速度，有時(shí)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(diǎn)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(méi)有任何問(wèn)題。下圖顯示了當(dāng)輸入電壓為5V且100%由外部設(shè)置時(shí)的設(shè)備行為參考。

應(yīng)用程序詳細(xì)信息

電感器設(shè)計(jì)

電感值由瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間和效率、成本和規(guī)模。必須計(jì)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(jì)算關(guān)系：

其中FSW是開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率為500KHz時(shí)，VIN=5V，VIN=12V。

增加電感值會(huì)降低紋波電流，但同時(shí)，增加轉(zhuǎn)換器對(duì)負(fù)載瞬態(tài)的響應(yīng)時(shí)間。如果補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)良好設(shè)計(jì)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(gè)條件時(shí)，響應(yīng)時(shí)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(shí)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(chǔ)在電感器中的電流，直到轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)。事實(shí)上，即使控制器立即識(shí)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(gè)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(huì)影響靜態(tài)輸出電壓紋波。在最壞的情況下，可以計(jì)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(jì)。

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(gè)最壞情況下的損失是：

補(bǔ)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(guò)外部電阻分壓器進(jìn)行縮放。錯(cuò)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(diǎn)相比較。此波形被過(guò)濾通過(guò)輸出濾波器。調(diào)制器傳遞函數(shù)是VOUT/VCOMP的小信號(hào)傳遞函數(shù)。該函數(shù)在頻率FLC處有一個(gè)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(jiǎn)單地說(shuō)，輸入電壓VIN除以峰值到峰值振蕩器電壓：VOSC

補(bǔ)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(bǔ)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(cuò)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(bǔ)償極點(diǎn)和零點(diǎn)的定位網(wǎng)絡(luò)，可以使用以下建議：

調(diào)制器奇異頻率：

補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：

–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(kāi)關(guān)頻率的一半

–考慮誤差放大器開(kāi)環(huán)增益，檢查環(huán)路增益。

L6732演示板

PCB布局和PCB板說(shuō)明

l673220a演示板在四層PCB上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(guò)20A。開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置為250KHz（控制器自由運(yùn)行Fsw），但可設(shè)置為500KHz，作用于EAREF引腳。

5A板說(shuō)明和PCB布局

L6732 5A demoboard在兩層PCB上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)降壓DC/DC變換器，并給出了它的實(shí)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(kāi)關(guān)頻率設(shè)置為250KHz（控制器自由運(yùn)行FSW），但可以設(shè)置為作用在耳環(huán)銷(xiāo)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(gè)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(guó)內(nèi)芯片代理和國(guó)外品牌分銷(xiāo)的綜合服務(wù)商,公司提供芯片ic選型、藍(lán)牙WIFI模組、進(jìn)口芯片替換國(guó)產(chǎn)降成本等解決方案,可承接項(xiàng)目開(kāi)發(fā),以及元器件一站式采購(gòu)服務(wù),類(lèi)型有運(yùn)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(lèi)模組等電子元器件銷(xiāo)售。（關(guān)于元器件價(jià)格請(qǐng)咨詢?cè)诰€客服黃經(jīng)理：15382911663）

　　代理分銷(xiāo)品牌有：ADI_亞德諾半導(dǎo)體/ALTBRA_阿爾特拉/BARROT_百瑞互聯(lián)/BORN_伯恩半導(dǎo)體/BROADCHIP_廣芯電子/COREBAI_芯佰微/DK_東科半導(dǎo)體/HDSC_華大半導(dǎo)體/holychip_芯圣/HUATECH_華泰/INFINEON_英飛凌/INTEL_英特爾/ISSI/LATTICE_萊迪思/maplesemi_美浦森/MICROCHIP_微芯/MS_瑞盟/NATION_國(guó)民技術(shù)/NEXPERIA_安世半導(dǎo)體/NXP_恩智浦/Panasonic_松下電器/RENESAS_瑞莎/SAMSUNG_三星/ST_意法半導(dǎo)體/TD_TECHCODE美國(guó)泰德半導(dǎo)體/TI_德州儀器/VISHAY_威世/XILINX_賽靈思/芯唐微電子等等

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