适用于汽车无线电系统AM和FM波段的低噪声开关电源
电阻值15m?。
优化IC1的外部元件
UVLO门限
为升压转换器IC1选择外部元件的第一步是确定外部欠压锁定(UVLO)门限,通过选择连接在主输入IN引脚、ON/OFF引脚和地之间的电阻分压器实现。对于该设计,我们在输入电压低于5V时关断器件;假设冷启动阶段具有较高电压。为R5选择100k?电阻后,利用式16选择R4电阻值:

(式16)
所以为R4选择标准电阻值300k?。
过压输入(OVI)
如上文针对IC2的讨论,我们必须保证OUTA节点的电压不低于11.11V,以使降压控制器不超出稳压范围。考虑到这一电压门限,并为电感L1和二极管D2增加合理的压降,IC1必须在IN电压下降至11.5V以下时导通。然而,为优化效率,电池电压为正常值(IN = 12V)时,IC1不得工作。
为实现这一目的,利用连接在IN引脚、OVI引脚及地之间的电阻分压器根据主电源值使能或禁用IC1。所以,当OVI引脚上的电压超过1.228V电压门限时,禁用IC1;当OVI引脚电压下降至1.228V时,IC1导通,典型滞回为125mV。选择低边R2电阻分压器等于20k?,考虑到IC1在输入电压上升至11.6V以上时应关断,必须根据式17选择高边R1电阻分压器:

(式17)
采用标准170k? R1电阻,当电源电压上升至11.67V以上时,禁用IC1。这为额定12V IN电池电压保留了330mV裕量。考虑到OVI比较器上的滞回,我们可估算使能IC1的主电源电压降值:

(式18)
该结果证明滞回太大。我们必将将其降低,使主电源上的电压降门限至少为11.5V,可通过在OVI引脚和SS引脚之间增加串联电阻和肖特基二极管(R3和D1)实现。禁用IC1时,SS引脚内部连接至地,将R3与R2并联,有效减小滞回。R3使用180k?电阻,忽略二极管压降,主电源上的新电压降门限变为:

(式19)
采用这一配置,有可能在输入电压上升和下降沿达到目标门限。注意,如果可行,另一种替代方法为使用外部比较器,以监测主电源并直接驱动OVI输入引脚。
输出电压
为维持2MHz固定开关频率,如IC1数据资料所述,所有应用条件下都有必要考虑170ns的最小tON。最小tON造成最小占空比为34%(采用2MHz开关频率),这限制了IC可调节的最小输出电压。请参见图4。为估算该电压门限,必须考虑升压调节器的占空比公式:

(式20)
输入电压(VIN)为最大值(本设计中为11.67V)且IC1工作时达到最小占空比。通过改写式20,可估算出在此限制条件下的IC1的最小稳压输出:

(式21)
图4 IC1 (MAX15005)的电感电流
以上计算条件为最小占空比和最大输入电压,考虑肖特基二极管D2上的压降为0.3V,并忽略NMOS N1上的压降。所以,IC1必须将输出电压调节至17.38V以上,以确保所有工作条件下的开关频率均为2MHz。
通过为低边反馈电阻分压器R13选择10k?电阻,可以计算出高边反馈电阻分压器R14:

(式22)
式中,VFB(MIN) = 1.215V。
最后,R14使用1%容限的137k?电阻,IC1调节的最小输出电压为:

(式23)
这确保IC1的开关频率总是固定为2MHz。
假设该设计的输出功率等于20W (8V@2.5A),IC2的效率为90%,则IC1的输出功率必须至少为22.3W。所以,考虑到17.53V调节输出电压,IC1的平均输出电流为1.27A。利用IC1调节较高输出电压时,降低输出电流,从而要求低成本D2肖特基二极管。然而,输出电容C7必须能够承受IC1本身调节的输出电压。
同步和最大占空比
为保证IC1开关频率的外部同步,频率必须至少比设置的内部振荡器频率高102%。为R6选择7k?电阻,为C4选择100pF电容,IC1的内部振荡器频率大约为1MHz,允许外部同步频率为2MHz。
SYNC输入检测到同步信号上升沿时,电容C4通过内部1.33mA(典型值)电流源放电。当该电容上的电压(RTCT引脚)达到500mV时,电容C4通过连接至VREG5引脚的R6充电,直到检测到下一同步信号上升沿。放电时间(TDISCHARGE)决定调节器的最小tOFF。如果该时间小于160ns(如本例中),最小tOFF箝位至160ns。实际上,假设充电时间(TCHARGE)为340ns (TP = 500ns),RTCT上的电压增加:

(式24)
考虑到放电阶段的净放电电流为615μA1,RTCT引脚上所增加电压的放电时间等于:

(式25)
160ns最小tOFF意味着最大占空比为68%。再次将升压调节器占空比公式应用到本例(式20),要求最大占空比(较低输入电压,本例中为5V),IC1将OUTA引脚上的最大电压调节至:

(式26)
该电压值保证IC2不工作在压差条件。
电感选择
升压调节器的最小输出电流约束电感值的选择。为确保调节器IC1总是工作在连续模式,最小电感值为:

(式27)
该设计中,最差条件为VIN处于其最大值(11.67V)时,对应占空比为37%。
当8V节点的最小电流为1A,降压转换器IC2的效率为90%时,降压调节器的最小输出功率变为9.44W。该功率对应于538mA最小输出电流IOUTA(MIN),由升压
- 妤傛ḿ楠囩亸鍕暥瀹搞儳鈻肩敮鍫濆悋閹存劕鐓跨拋顓熸殌缁嬪顨滅憗锟�
閸忋劍鏌熸担宥咁劅娑旂姴鐨犳0鎴滅瑩娑撴氨鐓$拠鍡礉閹绘劕宕岄惍鏂垮絺瀹搞儰缍旈懗钘夊閿涘苯濮幃銊ユ彥闁喐鍨氶梹澶歌礋娴兼ḿ顫呴惃鍕殸妫版垵浼愮粙瀣瑎...
- 娑擃厾楠囩亸鍕暥瀹搞儳鈻肩敮鍫濆悋閹存劕鐓跨拋顓熸殌缁嬪顨滅憗锟�
缁箖鈧拷30婢舵岸妫亸鍕暥閸╃顔勭拠鍓р柤閿涘奔绗撶€硅埖宸跨拠鎾呯礉閸斺晛顒熼崨妯烘彥闁喕鎻崚棰佺娑擃亜鎮庨弽鐓庣殸妫版垵浼愮粙瀣瑎閻ㄥ嫯顩﹀Ч锟�...
- Agilent ADS 閺佹瑥顒熼崺纭咁唲鐠囧墽鈻兼總妤勵棅
娑撴挸顔嶉幒鍫n嚦閿涘苯鍙忛棃銏n唹鐟欘枃DS閸氬嫮顫掗崝鐔诲厴閸滃苯浼愮粙瀣安閻㈩煉绱遍崝鈺傚亶閻€劍娓堕惌顓犳畱閺冨爼妫跨€涳缚绱癆DS...
- HFSS鐎涳缚绡勯崺纭咁唲鐠囧墽鈻兼總妤勵棅
鐠у嫭绻佹稉鎾愁啀閹哄牐顕抽敍灞藉弿闂堛垼顔夐幒鍦欶SS閻ㄥ嫬濮涢懗钘夋嫲鎼存梻鏁ら敍灞藉簻閸斺晜鍋嶉崗銊╂桨缁崵绮洪崷鏉款劅娑旂姵甯夐幓顡嶧SS...
- CST瀵邦喗灏濆銉ょ稊鐎广倕鐓跨拋顓熸殌缁嬪顨滅憗锟�
閺夊孩妲戝ú瀣╁瘜鐠佽绱濋崗銊╂桨鐠佸弶宸緾ST閸氬嫰銆嶉崝鐔诲厴閸滃苯浼愮粙瀣安閻㈩煉绱濋崝鈺傚亶韫囶偊鈧喕鍤滅€涳附甯夐幓顡塖T鐠佹崘顓告惔鏃傛暏...
- 鐏忓嫰顣堕崺铏诡攨閸╃顔勭拠鍓р柤
娑撳洣绗€妤傛ɑ銈奸獮鍐叉勾鐠у嚖绱濇潻娆庣昂鐠囧墽鈻兼稉杞扮稑閸︺劌鐨犳0鎴炲Η閺堫垶顣崺鐔枫亣鐏炴洘瀚甸懘姘剧礉閹垫挷绗呴崸姘杽閻ㄥ嫪绗撴稉姘唨绾偓...
- 瀵邦喗灏濈亸鍕暥濞村鍣洪幙宥勭稊閸╃顔勭拠鍓р柤閸氬牓娉�
鐠愵厺鎷遍崥鍫ユ肠閺囨潙鐤勯幆鐙呯礉缂冩垵鍨庨妴渚€顣剁拫鍙樺崕閵嗕胶銇氬▔銏犳珤閵嗕椒淇婇崣閿嬬爱閿涘本鍨滅憰浣圭壉閺嶉绨块柅锟�...