AN051 Inntaksþéttaval MP2130
Upplýsingar um vöru
Leiðbeiningar um val inntaksþétta fyrir MP2130
MP2130 er einhæfur, lækkandi rofabreytir sem kemur með innri afl MOSFET. Það getur veitt 3.5A samfelldan útstreymi með framúrskarandi álagi og línustjórnun frá 2.7V til 6V inntaksrúmmálitage. Tækið er með innbyggðan mjúkstarteiginleika sem hjálpar til við að ramp upp framleiðslu binditage á stýrðum hraða, sem kemur í veg fyrir ofskot við ræsingu. MP2130 inniheldur einnig mjúkan stöðvunartíma sem er venjulega 1 ms þegar hann er óvirkur, sem ramps niður innri tilvísun, þannig línulega losun framleiðsla.
Ágrip
Þessi umsóknarskýring veitir leiðbeiningar til að velja viðeigandi inntaksþétta fyrir MP2130. Það lýsir upptökum yfirskots og býður upp á aðferð til að velja viðeigandi inntaksþétta til að vernda IC frá ofspennutage skemmdir.
Hvers vegna Overshoot Voltage kemur fyrir
Overshoot voltage á sér stað vegna skyndilegrar útskriftar inductor straumsins á mjúku stöðvunartímabilinu. Til að koma í veg fyrir overvoltage skemmdir, stór inntaksþétti getur tekið á sig overshoot voltage.
Að velja viðeigandi inntaksþétta
Til að tryggja að LS-FET straumurinn fari ekki yfir neikvæðu straummörkin skaltu nota meðalgildið til að reikna út inductor strauminn. Ef neikvæði inductor straumurinn er minni en neikvæðu straummörkin, þá er framleiðsla voltagHægt er að stilla e frá nafngildi í 0V innan fasta mjúka stöðvunartímabilsins. Á meðan á mjúku stöðvun stendur, áætlaðu lægsta neikvæða strauminn með því að nota jöfnuna sem gefin er upp í handbókinni.
Notkunarleiðbeiningar fyrir vöru: Leiðbeiningar um val á inntaksþéttum fyrir MP2130
Til að velja viðeigandi inntaksþétta fyrir MP2130:
- Lestu handbókina vandlega til að skilja uppruna yfirskots binditage og þörf fyrir inntaksþétta.
- Reiknaðu meðalgildi inductor straumsins til að tryggja að LS-FET straumurinn fari ekki yfir neikvæðu straummörkin.
- Áætlaðu lægsta neikvæða spólstrauminn við mjúkan stöðvun með því að nota jöfnuna sem gefin er upp í handbókinni.
- Veldu inntaksþétti sem getur tekið á sig yfirskot voltage og uppfylla lágmarks rýmd sem mælt er með í handbókinni.
- Settu inntaksþéttann í samræmi við leiðbeiningar framleiðanda.
Með því að fylgja þessum skrefum geturðu valið viðeigandi inntaksþétta fyrir MP2130 sem verndar IC frá ofspennutage skemmist og tryggir rétta virkni tækisins.
ÁSTANDUR
Grunnorsök binditage yfirskot á inntakspinnanum við mjúkt stopp og hvernig á að velja inntaksþétta er kynnt í þessari umsóknarskýrslu. Við létt álag og þétta með stórum afköstum starfar buck IC í mjúkri stöðvunarstillingu og getur hegðað sér sem óæskileg uppörvunarrás. Þessi umsóknarskýrsla lýsir því hvernig á að velja viðeigandi inntaksþétta til að gleypa orku frá stýrðum úttaksþéttum til að koma í veg fyrir ofspennu inntakstage. Það er einnig gagnlegt fyrir aðra Buck hluta með mjúkan stöðvunaraðgerð.
Leiðbeiningar um val inntaksþétta fyrir MP2130
MP2130 er einhæfur, lækkandi rofabreytir með innbyggðum MOSFET-um. Það nær 3.5A samfelldum útgangsstraumi frá 2.7V til 6V inntaksrúmmálitage með framúrskarandi álagi og línustjórnun. MP2130 er með innbyggða mjúkstart sem ramps upp framleiðslu binditage á stýrðum hraða, forðast yfirskot við ræsingu. Þegar slökkt er á MP2130 ramps niður innri tilvísun þannig línulega losun framleiðsla. Mjúk stöðvunartíminn er venjulega um 1 ms.
Við mjúkan stöðvun skiptir innri MOSFET á lághliðinni til að stjórna slew hraða úttaksrúmmálsinstage sem fylgir innri tilvísuninni. Við létthleðslu og þétta með stórum afköstum er háhliða MOSFET nánast slökkt meðan á mjúka stöðvun stendur. Orkan sem geymd er í úttaksþéttanum flytur til inntaksþéttans í gegnum inductor. Grannfræðin breytist í boost converter þar sem háhliða MOSFET virkar sem sníkjudíóða, eins og sýnt er á mynd 1. Boost vol.tage veldur yfirskot á inntaksþéttanum; stundum fer þessi yfirskot yfir algjört hámarks binditage (VABS) inntakspinnans og getur skemmt IC. Til að koma í veg fyrir þetta skaltu auka gildi inntaksþétta til að gleypa þessa orku samkvæmt þessari valleiðbeiningar um inntaksþétta.
INNGANGUR
Sum sérstök forrit eða prófunarferlar þurfa framleiðsla binditage að falla á reglubundnu gengi í ákveðinn tíma óvirkt: Þessi eiginleiki er kallaður soft-stop. Venjulega veldur þessi aðgerð framleiðslumagntage að falla vel, hliðstætt mjúkri byrjun. Gæta þarf varúðar við létt álag og stóra úttaksþétta þar sem það getur verið yfirskottage á inntakspinnanum sem stafar af þessu fyrirbæri. Til að vernda IC frá því að skemmast vegna þessa yfirskots þarf að auka inntaksþéttann til að gleypa þetta yfirskot. Þessi umsóknarskýring lýsir upptökum yfirskots og veitir aðferð til að velja viðeigandi inntaksþétta.
HVERS VEGNA AÐ OVERSKYTTA VOLGTAGE KOMIÐ
Mynd 1 sýnir staðfræðibreytinguna við mjúkan stöðvun. Meðan á mjúku stoppi stendur skiptir innri MOSFET (LS-FET) á lághliðinni til að stjórna slew hraða úttaksrúmmálsinstage, sem fylgir innri tilvísuninni. Við létthleðslu og stóra úttaksþétta er háhliða MOSFET áfram á aðeins stuttan hluta af mjúku stöðvunartímabilinu. Þegar LS-FET skiptir, byrjar inductor straumurinn að flæða frá úttaksþétti til SW pinna. Úttaksþéttarnir CO1 og CO2, inductor L, LS-FET, sníkjudíóða D1 og inntaksþéttir CIN verða að uppörvun hringrás. Þetta getur valdið því að voltage á VIN pinna til að rísa hratt og fara yfir, eins og sýnt er á mynd 2. Til að vernda IC frá yfirspennutage. tjón, notaðu stóran inntaksþétta til að gleypa yfirskot.
AÐ VELJA viðeigandi INNSLAGÞETTA
a. LS-FET straumur getur ekki farið yfir neikvæðu straummörkin
Til að einfalda greininguna, notaðu meðalgildið til að reikna út inductor strauminn. Ef neikvæði inductor straumurinn er minni en neikvæð straummörk, þá er framleiðsla voltagHægt er að stilla e frá nafngildi í 0V innan fasta mjúka stöðvunartímabilsins. Þú getur vísað til mynd 2. Áætlaðu lægsta neikvæða spólstrauminn við mjúkan stöðvun með því að nota jöfnuna hér að neðan:
Þar sem INeg er mest neikvæður inductor straumur,
- OC er úttaksþéttir,
- OV er framleiðsla binditage,
- SStopt er mjúkur stöðvunartími.
Við þessar aðstæður flytur öll orka sem geymd er í úttaksþéttanum til inntaksþéttans. Íhugaðu leiðnartapið á inductor, low-side MOSFET (LS-FET) og sníkjudíóða, metið 80% flutningsskilvirkni boost converter. Þess vegna er hægt að reikna yfirfærða orku með jöfnunni hér að neðan:
Þar sem WBoost er flutt orka.
Til að gleypa þessa orku og vernda IC, núverandi inntak voltage plús yfirskot binditage má ekki fara yfir VABS á inntakspinnanum. Hægt er að reikna út nauðsynlegan lágmarksinntaksþétta hér að neðan:
Þar sem CIN(Min) er lágmarksinntaksþétti og VABS er algert hámarksgildi inntakspinna.
b. LS straumur fer yfir neikvæðu straummörkin
Stundum er geymd orka í úttaksþéttinum mjög mikil (þegar úttaksvoltage er hátt, eða úttaksrýmd er stór, eða bæði). IC getur ekki stjórnað framleiðslumagnitage að nota innri viðmiðunina við mjúkt stopp vegna þess að neikvæðu straummörkin sem vernda LS-FET koma í veg fyrir hástraumsleiðni. Í þessu ástandi, framleiðsla voltage fellur ekki niður í núll við mjúkan stöðvun og inductor straumurinn takmarkast af neikvæðu straummörkum LS-FET, eins og sýnt er á mynd 3.
Úttaksþéttinn tæmist við núverandi mörk. Ef úttaksþéttirinn fer yfir CO(Max) takmarkast inductor straumurinn við:
Þar sem CO(Max) er mörkgildið sem inductor straumurinn við neikvæðu mörkin;
INeg_Lim er neikvæð straummörk LS-FET.
Mynd 3 sýnir einnig einfaldaða flutningshaminn ef straumurinn nær neikvæðum straummörkum. Í þessum ham losar straumur sem jafngildir neikvæðu straummörkunum útgangsþéttann. Með hliðsjón af leiðnartapi á inductor, LS-FET og sníkjudíóða, áætlaðu 80% boost-converter flutningsskilvirkni. Þá er hægt að reikna yfirfærða orku hér að neðan:
Nú er hægt að reikna út nauðsynlegan lágmarksinntaksþétta:
EXAMPLE DESIGN
Eftirfarandi er fyrrverandiampútreikningur inntaksþétta með því að nota nákvæma hönnunaraðferð sem lýst var áður fyrir MP2130. MP2130 er einhæfur, lækkandi, rofabreytir með innbyggðum MOSFET-um. Það nær 3.5A samfelldum útstreymi frá 2.7V til 6V inntaksrúmmálitage. Það hefur framúrskarandi álag og línustjórnun. Útreikningarnir eru byggðir á eftirfarandi breytum:
- VABS = 6.5V
- INeg_Lim=2.5A
- tSStop=1ms
- VIN=4.5V
- VO=3.3V
- L=1µH
- CO=10µF + 470µF E-Cap.
Í fyrsta lagi var CO_Max reiknað út frá jöfnu (4):
Í þessu frvample, CO er minna en CO_Max og inductor straumurinn mun ekki fara yfir neikvæðu straummörkin. Reiknaðu gildi inntaksþétta með því að nota jöfnur (2) og (3), eða jöfnur (5) og (6). Lágmarks nauðsynlegur inntaksþétti er þá:
Þess vegna ætti lágmarksinntaksþétti að vera stærri en 190µF og helst nota 330µF þétti fyrir þetta dæmi.ample. Hér að neðan er ferill lágmarks inntaksrýmds á móti úttaksrýmdarinnar fyrir þetta tdample.
NIÐURSTAÐA
Grunnorsök inntaks binditage yfirskot við mjúkt stopp og hvernig á að velja inntaksþétta eru kynntar í þessari umsóknarskýrslu. Við léttar álagsaðstæður með stórum úttaksþéttum getur mjúk-stöðvunarstillingin virkað sem uppörvunarrás. Þessi umsóknarskýring lýsir því hvernig á að velja viðeigandi inntaksþéttagildi til að gleypa orku frá stýrðum úttaksþéttum. Hönnunin fyrrvampLe og aðferð hjálpa einnig verkfræðingum að þróa einfaldar lausnir byggðar á mismunandi úttaksþéttagildum.
TILKYNNING: Upplýsingarnar í þessu skjali geta breyst án fyrirvara. Notendur ættu að ábyrgjast og ábyrgjast að ekki sé brotið á hugverkarétti þriðja aðila þegar MPS vörur eru samþættar í hvaða forrit sem er. MPS mun ekki taka neina lagalega ábyrgð á umræddum umsóknum.
www.MonolithicPower.com
MPS eignarupplýsingar. Einkaleyfisverndað. Óheimil ljósritun og fjölföldun bönnuð. © 2011 MPS. Allur réttur áskilinn.
Skjöl / auðlindir
 |
MPS AN051 Val inntaksþétta MP2130 [pdfNotendahandbók AN051 Inntaksþéttaval MP2130, AN051, Val inntaksþétta MP2130, Þéttaval MP2130, úrval MP2130, MP2130 |
