车载双通道远端天线LDO/开关的外部元件选择
中Absolute Maximum Ratings部分规定。如果预计瞬态会低于地,需要肖特基二极管作箝位,尤其PCB上在负载之前有输出电感时。所选肖特基二极管的正向偏压必须小于0.3V,正向电流等于限流门限。³
限流门限
LIM_引脚电压达到VLIM门限(典型值为2.5V)时,MAX16948限制OUT_的输出电流。从LIM_源出的电流与从OUT_源出的负载电流成比例,比例因子称为电流检测放大器(CSA)增益。这种方式下,限流门限ILIM_由电阻RLIM_设置。
利用下式确定最优RLIM_值:
式中,ILIM_为预期限流门限,VLIM(TYP)为限制输出电流时LIM_引脚上的典型电压门限(2.5V),A(TYP)为CSA增益典型值(0.005mA/mA)。
选择标准电阻值(RLIM_(STD)),尽量接近RLIM_。那么典型限流门限为:
考虑到容差不相关性,最坏情况限流门限范围介于以下两个公式之间:
及
式中,VLIM_(MIN)为2.375V,VLIM_(MAX)为2.625V;A(MIN)为0.00485mA/mA,A(MAX)为0.00515mA/mA (典型输出电流100mA);RLIM_(MIN)和RLIM_(MAX)为RLIM_的最小和最大值,基于RTOL的值。
如果限流门限范围不合适,可采用标准电阻的串联或并联组合,获得最优范围。
MAX16948计算器4通过选择限流门限范围限值(ILIM_(TYP)、ILIM_(MIN)或ILIM_(MAX)),计算RLIM_的最优值,帮助用户选择RLIM_电阻。通过选择ILIM_(TYP)、ILIM_(MIN)或ILIM_(MAX),以及相对限流门限值和RLIM_容限,实现以上目的。计算器确定最优RLIM_值后,在相应单元中插入标准电阻值,以估算ILIM_范围限值。或者,点击Step By Step按钮,由计算器逐步引导完成限流门限部分。
必须将0.1µF补偿电容(CLIM__)与RLIM_并联,以在限流环路中建立主导极点。这样可维持稳定性,并防止快速电流瞬态过早触发限流(图3)。
图3. MAX16948输出限流。
ADC输入范围和输出电流检测精度
MAX16948源出的电流与OUT_引脚上的负载电流成比例,比例因子为CSA增益。该电流通过RSENSE_,产生与输出电流成比例的电压。利用这一特性,就可能利用ADC采样SENSE_引脚上的电压,从而监测输出电流。
ADC满幅输入电压(VADCFS_)由RSENSE_设置。
利用下式确定最优RSENSE_值:
式中,ILIM_(TYP)为之前部分计算的典型限流门限,A(TYP)为CSA增益典型值(0.005mA/mA)。
选择标准电阻值(RSENSE_(STD)),尽量接近RSENSE_。那么典型ADC满幅输入电压为:
考虑到电阻容差(RTOL),ADC满幅输入范围的最小和最大值为:
及
式中,VLIM_(MIN)为2.375V,VLIM_(MAX)为2.625V;RLIM_(MIN)和RLIM_(MAX)已在之前部分计算得到;RSENSE_(MIN)和RSENSE_(MAX)的最小和最大值,基于RTOL值。
利用电子计算器5的输出电流检测部分,用户在插入相应的ADC满幅输入电压(VADCFS_)和RSENSE_的容差后,很容易确定RSENSE_值。计算器确定最优RSENSE_值后,在相应单元中插入标准值,以估算VADCFS_范围限值。或者,点击Step By Step按钮,由计算器逐步引导完成输出电流检测部分。
然而,使用该部分之前,需要在计算器的限流门限部分确定ILIM_范围限值。
应将0.1µF电容(CSENSE)与RSENSE_并联,以在ADC采样循环期间保持电压(图4)。
图4. ADC输入范围。
利用ADC (VADC_)测得SENSE_引脚上的电压后,可用下式估算输出电流:
由于RSENSE_容限和CSA增益参数值离散,估算的输出电流值会在以下两个公式之间变化:
及
用100mA典型输出电流代替CSA增益值:
最终,ADC测量电流的精度为:
也可在计算器的输出电流检测部分的O.C.S精度行中确定该参数。
负载开路和过流条件检测
除ADC采样外,通过使用外部比较器以及将RSENSE_分成电阻分压器(R3_、R4_和R5_) (图5),可检测负载开路或过流条件。
图5. 负载开路和过流检测电路。
比较器的输出(OC_和OL_)表示电路的工作状态,如表1所示。
表1.电路工作状态 | ||
OC | OL | State |
0 | 0 | Normal Operation |
0 | 1 | Open-Load Condition |
1 | 0 | Overcurrent Condition |
1 | 1 | Invalid State |
利用下式确定R5_值:
式中,IOPEN-LOAD_为通过LDO/开关的预期负载开路电流门限,VOL_,TH为比较器U2_的负载开路电压门限,A(TYP)为CSA增益典型值(0.005mA/mA)。计算得到R5_电阻值后,利用下式确定R4_值:
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