AN051 Избор на влезен кондензатор MP2130
Информации за производот
Водич за избор на влезен кондензатор за MP2130
MP2130 е монолитен конвертор на режим на префрлување на чекор надолу што доаѓа со внатрешни МОСФЕТ-ови за напојување. Може да обезбеди континуирана излезна струја од 3.5А со одлична регулација на оптоварување и линија од влезна јачина од 2.7V до 6Vtagд. Уредот има вградена функција за мек старт што помага да се рamp до излезниот волуменtagд со контролирана брзина на удар, спречувајќи пречекорување при стартување. MP2130 исто така вклучува време на меко запирање од вообичаено 1ms кога е оневозможено, што rampСпуштете ја внатрешната референца, со што линеарно го испуштате излезот.
Апстракт
Оваа белешка за апликација дава водич за избор на соодветен влезен кондензатор за MP2130. Го опишува изворот на прескокнување и нуди метод за избор на соодветен влезен кондензатор за заштита на ИЦ од пренапонtagштета.
Зошто Overshoot Voltage Се јавува
Overshoot voltage се јавува поради ненадејното празнење на струјата на индукторот за време на периодот на меко стопирање. За да се спречи пренагласувањеtagи оштетување, голем влезен кондензатор може да го апсорбира пречекорувањето волуменtage.
Избор на соодветен влезен кондензатор
За да се осигурате дека струјата LS-FET не ја надминува границата на негативната струја, користете ја просечната вредност за да ја пресметате струјата на индукторот. Ако негативната струја на индукторот е помала од границата на негативната струја, тогаш излезниот волуменtage може да се регулира од номиналната вредност до 0V во фиксниот период на меко стоп. При меко стоп, проценете ја најниската негативна струја на индукторот користејќи ја равенката дадена во прирачникот.
Упатство за употреба на производот: Водич за избор на влезен кондензатор за MP2130
За да изберете соодветен влезен кондензатор за MP2130:
- Внимателно прочитајте го прирачникот за да го разберете изворот на пречекорување voltage и потребата од влезен кондензатор.
- Пресметајте ја просечната вредност на струјата на индукторот за да се осигурате дека струјата LS-FET не ја надминува границата на негативна струја.
- Проценете ја најниската негативна струја на индукторот при меко стоп користејќи ја равенката дадена во прирачникот.
- Изберете влезен кондензатор што може да апсорбира пречекорување волуменtagд и исполнувајте ја минималната вредност на капацитетот препорачана во прирачникот.
- Инсталирајте го влезниот кондензатор според упатствата на производителот.
Следејќи ги овие чекори, можете да изберете соодветен влезен кондензатор за MP2130 кој го штити ИЦ од пренапонtagе оштетување и обезбедува правилно функционирање на уредот.
АПСТРАКТ
Основната причина за волtagВо оваа белешка за апликацијата е претставено пречекорување на влезниот пин при меко стоп и како да се избере влезниот кондензатор. Под услови на мало оптоварување и голем излез-кондензатор, IC-то на бак работи во режим на меко стоп и може да се однесува како непожелно коло за засилување. Оваа белешка за апликација опишува како да изберете соодветен влезен кондензатор за да ја апсорбира енергијата од регулираните излезни кондензатори за да се спречи пренапон на влезотtagд. Корисна е и за други делови на Buck со функција за меко стопирање.
Водич за избор на влезен кондензатор за MP2130
MP2130 е монолитен конвертор на режим на префрлување со чекор надолу со вградени внатрешни MOSFET-ови за напојување. Постигнува постојана излезна струја од 3.5 А од влезна јачина од 2.7 V до 6 Vtage со одлична регулација на оптоварување и линија. MP2130 има вграден мек старт кој рampго зголемува излезниот волуменtagд со контролирана брзина на удар, избегнувајќи пречекорување при стартување. Кога е оневозможено, MP2130 rampСпуштете ја внатрешната референца со што линеарно го испуштате излезот. Времето на меко запирање е обично околу 1 ms.
За време на меко застанување, внатрешниот MOSFET со ниска страна се префрлува за да ја контролира брзината на движење на излезната јачинаtage што ја следи внатрешната референца. Под услови на лесно оптоварување и голем излез-кондензатор, MOSFET-от со висока страна е речиси исклучен за време на процедурата за меко стопирање. Енергијата складирана во излезниот кондензатор се пренесува до влезниот кондензатор преку индукторот. Топологијата се менува во конвертор за засилување со високо-страничниот MOSFET кој делува како паразитска диода, како што е прикажано на слика 1.tage предизвикува прескокнување на влезниот кондензатор; понекогаш ова пречекорување го надминува апсолутниот максимален волуменtage (VABS) на влезниот пин и може да го оштети IC. За да го спречите ова, зголемете ја вредноста на влезниот кондензатор за да ја апсорбира оваа енергија според овој водич за избор на влезен кондензатор.
ВОВЕД
Некои специјални апликации или тест процеси имаат потреба од излезот voltagд да падне со регулирана стапка за одредено време и да се оневозможи: оваа функција се нарекува меко стоп. Обично, оваа функција предизвикува излезна јачина на звукtagд да падне непречено, аналогно на мекиот старт. Мора да се внимава при мало оптоварување и голема излезна состојба на кондензаторот бидејќи може да има пречекорување волуменtage на влезниот пин предизвикан од овој феномен. За да се заштити IC од оштетување од ова прескокнување, влезниот кондензатор треба да се зголеми за да го апсорбира ова пречекорување.
ЗОШТО НАДРЕДУВАЈТЕ VOLTAGЕ СЕ СЛУЧУВА
Слика 1 ја прикажува промената на топологијата при меко стоп. За време на меко застанување, внатрешниот МОСФЕТ (LS-FET) со ниска страна се префрла за да ја контролира брзината на истегнување на излезната јачинаtage, што ја следи внатрешната референца. Под услови на лесно оптоварување и голем излезен кондензатор, MOSFET со висока страна останува вклучен само краток дел од периодот на меко стопирање. Кога ќе се префрли LS-FET, струјата на индукторот почнува да тече од излезниот кондензатор до иглата SW. Излезните кондензатори CO1 и CO2, индукторот L, LS-FET, паразитската диода D1 и влезниот кондензатор CIN стануваат коло за засилување. Ова може да предизвика волtagд на VIN иглата брзо да се крева и да се надмине, како што е прикажано на слика 2. За заштита на ИЦ од пренапонtagи оштетување, користете голем влезен кондензатор за да го апсорбирате пречекорувањето.
ИЗБОР НА СООДВЕТЕН ВЛЕЗЕН КАПАЦИТОР
а. Струјата LS-FET не може да ја надмине границата на негативната струја
За да се поедностави анализата, користете ја просечната вредност за да ја пресметате струјата на индукторот. Ако негативната струја на индукторот е помала од границата на негативната струја, тогаш излезниот волуменtage може да се регулира од номиналната вредност до 0V во фиксниот период на меко стоп. Може да се повикате на Слика 2. За време на меко застанување, проценете ја најниската негативна струја на индуктор користејќи ја равенката подолу:
Каде што INeg е најнегативна струја на индукторот,
- OC е излезниот кондензатор,
- OV е излезниот волуменtage,
- SStopt е време на меко запирање.
Под оваа околност, целата енергија складирана во излезниот кондензатор се пренесува на влезниот кондензатор. Размислете за загубата на спроводливост на индуктор, MOSFET со ниска страна (LS-FET) и паразитска диода, проценете 80% ефикасност на пренос на засилувачкиот конвертор. Затоа пренесената енергија може да се пресмета со следнава равенка:
Каде што WBoost е пренесената енергија.
За да ја апсорбира оваа енергија и да го заштити IC, тековниот влез voltage плус пречекорувањето voltage не може да надмине VABS на влезниот пин. Потребниот минимален влезен кондензатор може да се пресмета подолу:
Каде што CIN(Min) е минималниот влезен кондензатор, а VABS е апсолутна максимална вредност на влезниот пин.
б. Струја на LS што ја надминува границата на негативната струја
Понекогаш складираната енергија во излезниот кондензатор е многу голема (кога излезниот волуменtage е висока, или излезната капацитивност е голема, или и двете). ИЦ не може да ја регулира излезната јачинаtage користење на внатрешната референца за време на меко запирање бидејќи границата на негативната струја што го штити LS-FET го спречува спроведувањето на висока струја. Во оваа ситуација, излезот волtage не паѓа на нула при меко застанување и струјата на индукторот е ограничена со границата на негативната струја на LS-FET, како што е прикажано на слика 3.
Излезниот кондензатор се испушта на границата на струјата. Ако излезниот кондензатор надминува CO(Max), струјата на индукторот е ограничена на:
Каде што CO(Max) е граничната вредност на струјата на индукторот на негативната граница;
INeg_Lim е граница на негативна струја на LS-FET.
Слика 3 го прикажува и поедноставениот режим на пренос ако струјата ја достигне границата на негативната струја. Во овој режим, струјно мијалник со еднаква вредност на границата на негативната струја го испушта излезниот кондензатор. Со оглед на загубата на спроводливост на индукторот, LS-FET и паразитската диода, проценете ја ефикасноста на преносот на конверторот на засилување од 80%. Потоа пренесената енергија може да се пресмета подолу:
Потребниот минимален влезен кондензатор сега може да се пресмета:
EXAMPЛЕ ДИЗАЈН
Следниве е ексampПресметка на влез-кондензатор користејќи ја процедурата за детален дизајн опишана претходно за MP2130. MP2130 е монолитен конвертор во режим на префрлување со чекор надолу, со вграден внатрешен МОСФЕТ за напојување. Постигнува континуирана излезна струја од 3.5 А од влезна јачина од 2.7 V до 6 Vtagд. Има одлична регулација на оптоварување и линија. Пресметките се засноваат на следните параметри:
- VABS =6.5V
- INeg_Lim=2.5A
- tSStop=1ms
- VIN=4.5V
- VO=3.3V
- L=1µH
- CO=10µF + 470µF Е-капа.
Прво, CO_Max беше пресметан врз основа на равенката (4):
Во овој ексample, CO е помал од CO_Max и струјата на индукторот нема да ја надмине границата на негативната струја. Пресметајте ја вредноста на влезниот кондензатор користејќи ги равенките (2) и (3) или равенките (5) и (6). Минималниот потребен влезен кондензатор е тогаш:
Затоа, минималниот влезен кондензатор треба да биде поголем од 190 µF и по можност да се користи кондензатор од 330 µF за оваа пр.ampле. Подолу е кривата на минималната влезна капацитивност наспроти излезната капацитивност за оваа ексampле.
ЗАКЛУЧОК
Основната причина за влез волtagВо оваа апликациска белешка е претставено пречекорување при меко застанување и како да се избере влезниот кондензатор. Во услови на мало оптоварување со голем излезен кондензатор, режимот на меко стоп може да дејствува како коло за засилување. Оваа белешка за апликација опишува како да изберете соодветна вредност на влезниот кондензатор за да ја апсорбира енергијата од регулираните излезни кондензатори. Дизајнот прample и процедурата, исто така, им помагаат на инженерите да развијат едноставни решенија засновани на различни вредности на излезниот кондензатор.
ИЗВЕСТУВАЊЕ: Информациите во овој документ се предмет на промена без претходна најава. Корисниците треба да гарантираат и гарантираат дека правата на интелектуална сопственост на трета страна не се повредени при интегрирање на производите на MPS во која било апликација. МПС нема да преземе никаква законска одговорност за која било наведена апликација.
www.MonolithicPower.com
Комерцијални информации на MPS. Заштитено со патент. Неовластено фотокопирање и дуплирање е забрането. © 2011 MPS. Сите права се задржани.
Документи / ресурси
 |
MPS AN051 Избор на влезен кондензатор MP2130 [pdf] Упатство за корисникот AN051 Избор на влезен кондензатор MP2130, AN051, Избор на влезен кондензатор MP2130, Избор на кондензатор MP2130, Избор MP2130, MP2130 |
