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用于电池测试和化成的双向同步PWM控制器

时间:09-23 来源:电子产品世界 点击:

限流阈值系根据所选的模式而在内部设置。 在使用RCL = 20 kΩ(由于有20 μA电流源,其上电压为400 mV)的降压或升压模式下,当RS上的电压达到100 mV时,它就会触发。有关如何设置电流限值的更多信息,参见“应用信息”部分。

负限流检测(降压模式)

ADP1974检测降压模式下电感中的负电流,CL引脚上的比较器设置为450 mV,如图27所示。 当低端FET中的电流降至限值(RS上的-50 mV)以下时,DL驱动器立即禁用,这被用作降压模式下的负电流限值,检测与正峰值电流的一半等效的电流。

  图27. 负限流保护框图

PWM频率控制

FREQ、SYNC和SCFG引脚决定ADP1974 PWM控制所用时钟信号的来源、频率和同步。

内部频率控制

ADP1974频率可通过连接在FREQ和地之间的外部电阻来编程。频率设置范围是最小值50 kHz到最大值300 kHz。如果SCFG引脚接VREG,迫使VSCFG ≥ 4.53 V(典型值),或者如果SCFG引脚保持浮空,则SYNC引脚配置为输出,ADP1974以RFREQ设置的频率工作,其从SYNC引脚通过开漏器件输出。SYNC引脚的输出时钟以50%(典型值)占空比工作。 这种配置中,SYNC引脚可将系统中的其他开关稳压器与ADP1974同步。当SYNC引脚配置为输出时,SYNC引脚与外部电源之间需要一个外部上拉电阻。ADP1974的VREG引脚可用作该上拉电阻的外部供电轨。

外部频率控制

当VSCFG ≤ 0.5 V(典型值)时,SYNC引脚配置为输入,ADP1974与施加于SYNC引脚的外部时钟同步,并且ADP1974用作从机。这种同步使得ADP1974能以与系统中其他开关稳压器或器件相同的开关频率和相位工作。ADP1974采用外部时钟工作时,选择RFREQ以提供一个接近于但不等于外部时钟频率的频率,详见“应用信息”部分的说明。

工作频率相移

当施加于SCFG引脚的电压为0.65 V < VSCFG < 4.25 V时,SYNC引脚配置为输入,ADP1974与施加于SYNC引脚的外部时钟的相移版本同步。要调整相移,SCFG和地之间应放置一个电阻(RSCFG)。对于包含多个开关电源的系统,该相移可降低输入电源纹波。

最大占空比

通过DMAX引脚上的外部电阻(连接在DMAX和地之间),可将ADP1974的最大占空比编程为0%到97%的任意值。如果DMAX保持浮空、连接到VREG或编程为大于97%的值,则最大占空比为默认值97%。

外部故障信号

ADP1974配有一个FAULT引脚,当发生外部故障情况时,它会发送信号给ADP1974。外部故障信号停止系统的PWM操作,以免损坏应用和器件。当一个小于1.05 V(典型值)的电压施加于FAULT引脚时,ADP1974即被禁用。 在这种状态下,DL和DH PWM驱动信号均被拉低以防止切换,软启动电容(CSS)通过1 kΩ电阻放电。 当一个大于1.2 V(典型值)的电压施加于FAULT引脚时,ADP1974开始切换。可将0 V至60 V的电压施加于ADP1974的FAULT引脚。

热关断(TSD)

ADP1974有一个TSD保护电路。当ADP1974的结温达到150°C(典型值)时,热关断即触发并禁用切换。在TSD状态下,DL和DH信号被拉低,CSS电容放电至地,VREG保持高电平。当结温降至135°C(典型值)时,ADP1974重启应用控制环路。

应用信息

ADP1974有许多可编程特性,针对具体应用可优化并控制这些特性。ADP1974提供了引脚用于选择工作模式,控制电流限值,选择内部或外部时钟,设置工作频率、工作频率相移、死区时间和最大占空比,以及调整软启动。

降压或升压选择

要使ADP1974以升压(循环)模式工作,应将一个小于1.05 V(典型值)的电压施加于MODE引脚。要使ADP1974以降压(放电)模式工作,应将MODE引脚驱动到大于1.20 V(典型值)的高电平。MODE引脚状态只能在以下情况下改变:通过EN引脚关断ADP1974,或通过FAULT引脚指示的外部故障条件、TSD事件或UVLO条件禁用该器件。

选择RS以设置电流限值

  图26显示了峰值限流控制的限流框图。使用下式设置电流限值:

IPK (mA) = 100 mV/RS (2)

其中:

IPK为所需的峰值电流限值(单位为mA)。

RS为用于设置峰值电流限值的检测电阻(单位为Ω)。

当ADP1974配置为降压(充电)工作模式时,内部限流阈值设置为300 mV(典型值),负谷值限流阈值设置为450 mV(典型值)。当ADP1974配置为升压(循环)工作模式时,内部限流阈值设置为500 mV(典型值)。外部电阻(RCL)使电流适当地偏移,以便在降压和升压模式下检测峰值。 RCL值设置为20 kΩ。工作时,设置峰值电流的公式如下:

降压(充电)模式:

VCL (BUCK) = 

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