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SC2463多路輸出開關電源控制器及其應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:161
核心提示:

  SC2463多路輸出開關電源控制器及其應用,SC2463是一個高性能多輸出降壓轉換控制器。它可以被配置用在不同的電源管理應用中,比如有多路輸出電SC2463是一個高性能多輸出降壓轉換控制器。它可以被配置用在不同的電源管理應用中,比如有多路輸出電壓需求的ADSL電源,需要正負電壓的混合信號電源,電腦調制解調器電源,基站電源,通用的多路輸出電壓的電源系統。

  描述

  SC2463提供了4.5V至30V的寬輸入電壓范圍,兩個可設置達700 kHz開關頻率的開關轉換器,能提供高達15A輸出電流及低至0.5V輸出電壓。它還提供了兩個正輸出電壓線性調節器。芯片TSS0P一28小封裝極大地減小了線路板面積。

  SC2463兩個異相降壓開關轉換器可以減小輸入電流紋波,允許使用更少的輸入電容。高達700kHz的開關頻率可以減少輸出電壓紋波并且降低噪音,同時還可以減小輸出電感和電容的尺寸。其它的特性還包括軟啟動,電源正常指示和頻率同步。如圖l所示,電源VIN,PVCC和AVCC都給SC2463供電。其中AVCC為芯片內部振蕩器、開關、低差壓穩壓器和電源正常電路提供偏置電壓。PVCC用來驅動低端場效應管。當VIN高于14V時,需串聯一個1100kΩ的電阻或一個外部PNP晶體管作為線性調節器,給AVCC和PVCC提供偏置電壓。SC2463利用一個內部電流源和一個連在ILIM和AGND之間的外部電阻來調節通過場效應管的電流限流值。

  如圖2所示,SC2463啟動時由一個5μA電流源給軟啟動管腳SS充電。當管腳SS電壓達到O.5 V時,第一個開關轉換器開始啟動,誤差放大器的參考電壓隨軟啟動信號開始上升。當管腳ss電壓達到3 V時.將立刻被下拉到大約0 7V,此時第二個開關轉換器開始按照第一開關轉換器的形式進行軟啟動。當管腳SS電壓第二次到達3V時,便會被第二次下拉至大約O.7V,此時兩個正向LD0被啟動。正向LDO的參考電壓隨管腳SS電壓開始上升。管腳SS將會上拉至電源電壓AVCC。此時間由管腳SS上的軟啟動電容值(C5)來控制。如果管腳SS被外部信號下拉至0.5 V以下,SC2463則不能工作。電源正常信號輸出(POK)用來監測開關轉換器中誤差放大器的反饋電壓(FB),如果這電壓高于0.55V或低于O.45V,管腳POK便會被拉低,并且保持低態直到啟動結束。低端柵極驅動器由PVCC供電并提供1A的峰值電流。高端柵極驅動也能提供1A峰值電流。

[$page]  圖2中波形A是軟啟動管腳SS上的電壓。波形B是第一個開關轉換器的上端場效應管驅動電壓(GDIH)。波形C是二個開關轉換器的上端場效應管驅動電壓(GD2H)。波形D是LDO輸出電壓(2 6V)。圖1中的SC2463電源1.2V輸出電壓首先建立。隨后建立的輸出電壓是3.3 V。而二組線性穩壓的2 6V和1.8V輸出電壓最后建立。

  2 電源設計要點

  降壓式開關電源功率器件基本上是由濾波電感,輸出濾波電容,輸入濾波電容和功率場效應管所組成。

  2.1 電感設計

  輸出電感的選擇及設計是基于輸出DC電壓的穩態和瞬態的要求。較大的電感值可減小輸出紋波電流和紋波電壓,但在負載瞬變過程中改變電感電流的時間會加長。較小的電感值可得到低的直流銅損,但是交流磁芯損耗和交流繞線電阻損耗會變大。折衷的方法是選擇電感紋波電流峰峰值在輸出負載電流額定值的20%到30%之間。假定電感紋波電流峰峰值是負載直流電流的20%,那么輸出電感值為

  以圖1中開關變換器中的L1為例,VIN=5V,Vo=3.3 V,Io=3 A,fs=150 kHz,由此計算出來的電感值是12.5 μH。可選用市場上很容易采購到的15 μH/5 A表面貼裝電感。

  

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