车载双通道远端天线LDO/开关的外部元件选择

摘要：本应用笔记帮助系统设计者在使用MAX16948双通道远端天线LDO/开关时选择正确的外部元件，确保车载稳压幻象天线电源和输出电流监测电路满足性能指标。本文提供电子计算器，帮助限定MAX16948的关键外部元件，缩短设计时间。计算器也确定器件的模拟输出电压、输出限流门限，以及输出电流检测精度。计算器包括新的自动逐步向导功能，帮助设计者选择元件。为使用新自动功能，点击相应部分的Step By Step按钮。

引言

MAX16948是一款双通道、高电压、低压差线性稳压器(LDO)/开关，带有输出电流检测功能。器件通过同轴电缆为汽车系统中的远端射频(RF)低噪声放大器(LNA)提供幻象电源，每通道的最大电流达300mA。MAX16948设计工作在4.5V至28V的输入电压范围(45V抛负载容限)。

器件提供8.5V固定稳压输出电压或1V至12V可调稳压输出电压(LDO模式)。器件也可以配置为开关(SW模式)。

MAX16948监测每通道的负载电流，提供两路与检测输出电流成比例的模拟输出电流(从SENSE_¹引脚源出)。高精度内部可调电流限值保护输入电源不受过流和短路条件的损害。

器件具有电池短路保护、反向电流检测、输入过压和热过载关断功能，这些故障条件期间，闭锁内部LDO/开关。MAX16948包括两路独立的低电平有效、高压兼容关断输入(SHDN_)，可以将每通道置于低功耗关断模式，以及将两路低电平有效开漏错误报警输出(ERR_)。

MAX16948的外部元件

图1所示为MAX16948的典型应用电路。主要外部元件及其功能如下：

• R1_{_}和R2_{_}设置器件处于输出电压可调的LDO模式时的稳压输出电压。
• R_{LIM_}设置限流门限。
• R_SENSE确定ADC满幅输入电压和输出电流检测精度。

图1. MAX16948典型应用电路。

利用这些外部元件，用户很容易针对具体应用配置MAX16948。还需要其它外部元件，将在下文中讨论。

输入电容

在IN和GND之间并联电解电容和低ESR陶瓷电容，以限制瞬时输出短路条件期间的输入电压降，以及防止器件受到IN线上电感引起的瞬态损害。例如，如果估算输入电感(包括任何杂散电感)为20µH，使用至少0.1µF陶瓷电容与至少10µF电解电容并联。

MAX16948的工作输入电压接近于输出电压时，例如处于压差下的SW工作模式或LDO模式，必须小心谨慎，避免在对地短路故障时发生错误的反向电流检测。如果两路通道均已使能，其中一路在启动后对地短路，从C_IN吸收的电流可能会造成输入电压短时跌落，这可能会触发反向电流检测故障。这种错误故障检测在低输出电流(小于80mA)时更为严重。为避免这种错误触发事件，采用至少100µF的输入电解电容。

LDO模式输出电压

LDO模式下使用时，器件的每个通道可配置为提供8.5V固定输出或1V至12V可调输出电压。通过将FB_引脚连接至REG，将输出电压设置为8.5V。该模式下，由于无需考虑外部电阻的容限，所以输出电压精度较高。

需要不同输出电压时，在OUT_、FB_和GND之间连接电阻分压器。确定电阻分压器值的公式如下所示。

图2. MAX16948稳压幻象电源。

电阻R1_{_}和R2_{_} (图2)设置MAX16948的输出电压。选择小于或等于1kΩ的R2_{_}标准电阻(R2_{_(STD)})。利用下式计算最优的R1_{_}值：

式中，V_{FB_}为调节范围内的反馈引脚电压(标称值为1V)。

选定尽量接近R1_{_}的标准电阻²R1_{_(STD)})后，典型输出电压为：

考虑到电阻容差(R_TOL)，输出电压的最小和最大值为：

及

式中，V_{FB_(MIN)}为0.97V，V_{FB_(MAX)}为1.03V (输出电流范围为5mA至150mA)。R1_{_(MIN)}、R1_{_(MAX)}、R2_{_(MIN)}和R2_{_(MAX)}分别为R1_{_}和R2_{_}的最小值和最大值：

如果标称输出电压相对于预期输出电压的偏离太大，可采用标准电阻的串联或并联组合，实现最优电阻分压器。

将预期输出电压(V_{OUT_})、R2_{_}的标准值及这些电阻的容差填入MAX16948计算器的对应部分，用户很容易确定R1_{_}的值。计算器确定最优R1_{_}值后，在相应单元中插入标准值，以估算V_{OUT_}范围限值。或者，点击Step By Step按钮，由计算器逐步引导完成LDO模式输出电压部分。

在OUT_和GND之间连接大于> 1µF的电容与0.1µF低ESR (< 900mΩ)电容并联，实现稳压器稳定性。这些电容应尽量靠近器件。使用电介质为X7R的电容，以确保器件的整个工作温度范围内的稳定性。

与输入电容的方式相似，输出电容保护器件不受输出中任何串联电感引起的瞬态损害。在任何条件下，OUT_上的电压都不应低于-0.3V，如数据资料