| |
快速发布采购

平安彩票网新疆时时彩网上投注pa114.com

时间:2019-11-9, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

功能特色

同步整流±1%精密度内部参考>90%的效率输入和输出电压反馈5.4V至输入电压范围内部设置300kHz±15%振荡器5V和3.3V主输出开关失相5V-始终和3.3V-始终输出可调升压转换器升压变换器,与5V主电源相连输入UVLO输出Buck转换器的OVP5V、3.3V主电源的精密电流限制选项电源良好电压监测器

应用

笔记本电脑和掌上电脑手持便携式仪器

说明

是一款高效、高精度的用于笔记本电脑转换器的DC/DC控制器。利用电流模式下的输入和输出电压反馈控制允许在很宽的范围内实现快速稳定的回路响应输入和输出电压变化范围。两条主线调节器切换到异相以最小化输入纹波当前。基于MOSFET RDSON的电流检测效率,同时允许使用感测电阻器高精度。外部可调升压转换器设置为产生12V。FAN5235提供24针QSOP封装,以及24针TSSOP包装。

功能描述

FAN5235是一种高效率、高精度的DC/DC笔记本电脑和其他便携式应用的控制器。它提供系统电子设备所需的所有电压:5V、3.3V、12V,以及3.3V-始终和5V-始终。输入和输出电压反馈在电流模式控制允许在广泛的输入和输出变化。电流感基于MOSFET RDS,ON提供最大效率,同时也允许使用高精度的感测电阻器。3.3V和5V架构的3.3V和5V开关调节器输出FAN5235由未调节的输入电压产生使用同步降压转换器。高边和低边mosfet都是N通道。3.3V和5V开关具有电流感应和用MOSFET设置输出过电流阈值无线电数据系统,打开。每个转换器都有一个电压感应反馈管脚,关闭转换器的引脚,以及用于生成驱动高压侧MOSFET的升压电压。以下将讨论FAN5235的设计参照图完成,显示集成电路内部框图。3.3V和5V PWM电流感应峰值电流检测在低端驱动器上完成,因为在高侧MOSFET上占空比非常低。这个通电50ns后对电流进行采样,并保持该值电流反馈和过电流限制。3.3V和5V PWM回路补偿风扇5235的3.3V和5V控制回路的功能如下电压模式和电流反馈的稳定性。

他们每个人具有独立的电压反馈引脚,如所示它们使用电压前馈来保证环路输入电压变化的抑制:即脉冲宽度调制(PWM)斜坡幅度变化为输入电压的函数。控制补偿回路完全在内部使用电流模式反馈补偿完成。此方案允许带宽和相位裕度几乎与输出电容无关还有ESR。3.3V和5V脉宽调制电流限制3.3V和5V转换器分别检测自己的低边MOSFET决定是否进入电流限制。如果输出电流超过电流测量极限阈值,然后转换器输入脉冲Iout等于过电流(OC)的跳过模式设置限制。8个时钟周期后,调节器被锁定(HSD和LSD关闭)。,它将立即触发欠压保护,再次锁定调节器在2微秒延迟后关闭(HSD和LSD关闭)电流限制设置电阻器的选择必须包括电流极限跳闸点的公差,MOSFET开启电阻和温度系数,以及纹波电流,除最大输出电流外。例如:5V的最大直流输出电流是5A,MOSFET RDS,on为17mΩ,电感为5μH电流为5A。由于低RDS,在低侧MOSFET将具有最高温度(环境+)自加热)仅75°C,此时其RDS,on增加至20m欧姆。

峰值电流是直流输出电流加上峰值纹波电流:

其中T是最大周期,VO是输出电压,L是电感。该电流在7A20mΩ=140mV的低压侧MOSFET。电流极限阈值通常为150mV(最坏情况为135mV),且R2=1KΩ,因此该值适用。R2可能是如果认为额外的噪声裕度,则再增加10%必要的。精密电流限制精确限流可以通过放置低压侧电源之间的离散感测电阻器MOSFET和接地。在这种情况下,电流极限精度由集成电路,+10%。

关机(SDWN)SDWN引脚关闭所有5个转换器(+5V,+3.3V,和+12V,5V/3.3V-始终)并将风扇5235置于低功率模式(关机模式)。这种操作模式意味着使用按钮在SDWN和车辆识别号之间切换。按下按钮允许(在接触期间)为3.3V-ALWAYS供电5V-总是足够长,uC可以通电将SDWN销转动到高位。一旦SDWN高,则总电压为如果相应的SDN3.3和SDN5接通,则启用高电平很高。主3.3V和5V软启动、排序和待命3.3V和5V转换器的软启动通过引脚SDN3.3(SDN5)之间的外部电容器装置和地面。如果SDWN和SDN3.3(SDN5)都很高,如果其中一个SDWN关闭或SDN3.3(SDN5)低。待机模式是指V电源关闭且V-始终打开(SDWN=1和SDN3.3=SDN5=0)。始终运行模式如果需要5V-始终和3.3V-始终然后,SDWN引脚必须永久连接到车辆识别号。这样一来,两个监管者一到那里就来了是电源,而主调节器的状态是可以控制的通过SDN5和SDN3.3引脚。

3.3V电压调整3.3V变换器的输出电压可以通过在反馈中插入一个电阻分压器可达到10%行。反馈管脚阻抗约为66KΩ。因此,为了例如,要将3.3V转换器的输出增加10%,使用2.21KΩ/33.2KΩ分压器。注意,5V调节器的输出不能调整。5V调节器的反馈线在内部用作5V电源,因此不能承受与之串联。3.3V和5V主过电压保护当3.3V(或5V)转换器的输出电压超过额定值的115%,转换器进入过电压保护模式,目的是保护负载免受损坏。在运行期间,负荷严重上MOSFET的转储或短路可能导致输出电压明显高于正常工作范围没有电路保护。当输出超过过电压阈值时,过电压比较器强制低栅极驱动器高,并打开低MOSFET。这个会拉低输出电压,最终会使蓄电池保险丝。一旦输出电压降到阈值以下,OVP比较器就会断开。OVP方案还提供了一个软撬棒功能(砰砰的一声控制,接着保险丝烧断)有助于解决严重的负载瞬变,但在激活时不会反转输出电压,这是OVP的常见问题有锁的计划。输出反转的预防不需要肖特基二极管通过负载。

3.3V和5V欠压保护当3.3V或5V的输出电压低于75%的标称值,两个转换器,进入欠压(紫外线)保护,在2usec延迟。在欠压保护中,高侧和低侧mosfet关闭。一旦触发欠压保护在重新接通电源或SDWN引脚复位之前保持打开状态。12V架构12V转换器是一种传统的非隔离反激式(也称为“升压”转换器)。转换器的输入电压是+5V切换器输出,因此+12V只能存在如果存在+5V。此外,如果外部MOSFET关闭,则+12V转换器的输出为+5V,而不是零。依次是将为12V调节器提供非零输出。为了完全关闭12V调节器,外部P沟道MOSFET或具有开关控制的LDO稳压器可以使用。如果LDO使用12V,则升压应使用外部电阻器将转换器设置为13.2V分割网络。12V回路补偿12V转换器应在不连续传导模式下运行。

在这种模式下,如果选择ESR值合适的电容器。68立方英尺额定纹波电流为500毫安、95mΩ的钽这里推荐。12V保护12V转换器受到过电压保护。如果12V反馈高于标称值10–15%电压,比较器强制关闭MOSFET,直到电压低于比较器阈值。12V转换器也受到过电流保护。如果短路将输出拉到9V以下,所有开关转换器在2微秒延迟后进入紫外线保护。紫外保护,所有的mosfet都关闭了。一次紫外线防护被触发时,它保持打开,直到输入电源被回收或SDWN复位。12V软启动和排序12V输出与5V输出同时启动。柔和上升的5V输出自动产生柔和的增加12V输出。12V脉宽调制的占空比受到限制,以防止电流消耗过大。12V电源的电压必须高于当5V高于其UVLO时,UVLO极限(9V)(3.75V)以避免在软启动。

5V/3.3V-始终运行5V-ALWAYS电源由onchip线性调节器或通过5V开关电源的VFB引脚。当5V开关电源关闭,或其输出电压不在公差范围内,5V-ALWAYS开关打开,并且线性调节器打开。当5V开关电源运行且输出电压在规定范围内线性调节器关闭,开关打开。开关有在最大电流汲取时的足够低的电阻5V-始终供电,输出电压调节在规格范围内。3.3V-始终由线性调节器产生内部连接到5V-始终。两个总电源(组合电流规定不超过50毫安)的目的是提供电源至系统微控制器(8051类)以及其他集成电路需要一个备用电源。微控制器也是因为另一个集成电路可以在5V或3.3V电压下工作始终如此,因此FAN5235提供了两者。5V/3.3V-始终保护两个内部线性调节器都是限流的欠压保护。一旦全部触发保护输出关闭,直到电源循环或SDWN关闭重置。动力良好当两个PWM Buck变换器高于指定阈值。没有其他监管机构受到监控靠力量很好。当情绪低落时至少10微秒(Tw)。见图。

误差放大器输出电压钳位在负载瞬态期间,允许误差放大器电压全速前进。两个时钟周期后,如果放大器仍不工作电压范围,因此占空比(DC)为夹紧。直流钳自动限制异常情况下的过电流,包括短路电路:

热关断如果风扇5235的模具温度超过安全极限,集成电路自动关闭。当温度过高(OT)事件结束,IC恢复正常工作。有关闭和启动之间的25°C热滞后。输入UVLO如果输入电压低于UVLO阈值,则FAN5235自动关闭,只要输入电压低于阈值。

MOSFET选择设计了图所示的笔记本应用电路以5.4-24V的输入电压运行。这个宽的输入范围有助于确定3.3V和5V转换器的mosfet,因为高压侧当时MOSFET是开的(Vout/Vin),低端当时的MOSFET 1–(Vout/Vin)。最大值与最小值如表2所示:

所有四个MOSFET的最大占空比大于50%。因此,有必要将所有四个大小近似为同样的。3.3V和5V肖特基选择变换器在PFM中工作的最大电流模式决定了肖特基的选择。在申请中如图所示,因为在电流高达28mV*(17.5KΩ/10KΩ)/35mΩ=1.4A,二极管(带24伏输入)将进行86%的周期(从表2)。因此它的平均电流为1.4A*0.86=1.2A,需要肖特基电流额定值大于1A。3.3V和5V感应器选择见表1。3.3V和5V输出盖选择见表1。12V元件选择电感、二极管和输出电容的计算+12V输出反馈很复杂,取决于输出功率以及效率。Excel见应用公告AB-19电子表格计算工具。另见表1。输入电容器选择输入电容器的选择取决于纹波电流额定值。两个变换器在不同负载下并联运行周期,输入纹波电流的计算很复杂;参见Excel电子表格的应用公告AB-19计算工具。


技术文章分类
相关技术文章