位置:51电子网 » 技术资料 » 电源技术

一种多路输出开关电源控制器

发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:621

        

    

    

    作者:瑞士商升特股份有限公司上海代表处 周琛

    

    o 引言

    

    sc2463是一个高性能多输出降压转换控制器。它可以被配置用在不同的电源管理应用中,比如有多路输出电压需求的adsl电源,需要正负电压的混合信号电源,电脑调制解调器电源,基站电源,通用的多路输出电压的电源系统。

    

    l 描述

    

    sc2463提供了4.5v至30v的宽输入电压范围,两个可设置达700 khz开关频率的开关转换器,能提供高达15a输出电流及低至0.5v输出电压。它还提供了两个正输出电压线性调节器。芯片tss0p一28小封装极大地减小了线路板面积。

    

    sc2463两个异相降压开关转换器可以减小输入电流纹波,允许使用更少的输入电容。高达700khz的开关频率可以减少输出电压纹波并且降低噪音,同时还可以减小输出电感和电容的尺寸。其它的特性还包括软启动,电源正常指示和频率同步。如图l所示,电源vin,pvcc和avcc都给sc2463供电。其中avcc为芯片内部振荡器、开关、低差压稳压器和电源正常电路提供偏置电压。pvcc用来驱动低端场效应管。当vin高于14v时,需串联一个1100kω的电阻或一个外部pnp晶体管作为线性调节器,给avcc和pvcc提供偏置电压。sc2463利用一个内部电流源和一个连在ilim和agnd之间的外部电阻来调节通过场效应管的电流限流值。

         

    如图2所示,sc2463启动时由一个5μa电流源给软启动管脚ss充电。当管脚ss电压达到o.5 v时,第一个开关转换器开始启动,误差放大器的参考电压随软启动信号开始上升。当管脚ss电压达到3 v时.将立刻被下拉到大约0 7v,此时第二个开关转换器开始按照第一开关转换器的形式进行软启动。当管脚ss电压第二次到达3v时,便会被第二次下拉至大约o.7v,此时两个正向ld0被启动。正向ldo的参考电压随管脚ss电压开始上升。管脚ss将会上拉至电源电压avcc。此时间由管脚ss上的软启动电容值(c5)来控制。如果管脚ss被外部信号下拉至0.5 v以下,sc2463则不能工作。电源正常信号输出(pok)用来监测开关转换器中误差放大器的反馈电压(fb),如果这电压高于0.55v或低于o.45v,管脚pok便会被拉低,并且保持低态直到启动结束。低端栅极驱动器由pvcc供电并提供1a的峰值电流。高端栅极驱动也能提供1a峰值电流。

    

    

    

    图2中波形a是软启动管脚ss上的电压。波形b是第一个开关转换器的上端场效应管驱动电压(gdih)。波形c是二个开关转换器的上端场效应管驱动电压(gd2h)。波形d是ldo输出电压(2 6v)。图1中的sc2463电源1.2v输出电压首先建立。随后建立的输出电压是3.3 v。而二组线性稳压的2 6v和1.8v输出电压最后建立。

    

    2 电源设计要点

    

    降压式开关电源功率器件基本上是由滤波电感,输出滤波电容,输入滤波电容和功率场效应管所组成。

    

    2.1 电感设计

    

    输出电感的选择及设计是基于输出dc电压的稳态和瞬态的要求。较大的电感值可减小输出纹波电流和纹波电压,但在负载瞬变过程中改变电感电流的时间会加长。较小的电感值可得到低的直流铜损,但是交流磁芯损耗和交流绕线电阻损耗会变大。折衷的方法是选择电感纹波电流峰峰值在输出负载电流额定值的20%到30%之间。假定电感纹波电流峰峰值是负载直流电流的20%,那么输出电感值为

    

    

    

    以图1中开关变换器中的l1为例,vin=5v,vo=3.3 v,io=3 a,fs=150 khz,由此计算出来的电感值是12.5 μh。可选用市场上很容易采购到的15 μh/5 a表面贴装电感。

    

    2.2 输出电容

    

    输出电容应按照输出电压纹波和负载动态变化要求来选择。输出电感产生的纹波电流会在输出电容等效串联电阻(esr)上产生输出电压纹波(vripple)。为了满足输出电压纹波要求,输出

        

    

    

    作者:瑞士商升特股份有限公司上海代表处 周琛

    

    o 引言

    

    sc2463是一个高性能多输出降压转换控制器。它可以被配置用在不同的电源管理应用中,比如有多路输出电压需求的adsl电源,需要正负电压的混合信号电源,电脑调制解调器电源,基站电源,通用的多路输出电压的电源系统。

    

    l 描述

    

    sc2463提供了4.5v至30v的宽输入电压范围,两个可设置达700 khz开关频率的开关转换器,能提供高达15a输出电流及低至0.5v输出电压。它还提供了两个正输出电压线性调节器。芯片tss0p一28小封装极大地减小了线路板面积。

    

    sc2463两个异相降压开关转换器可以减小输入电流纹波,允许使用更少的输入电容。高达700khz的开关频率可以减少输出电压纹波并且降低噪音,同时还可以减小输出电感和电容的尺寸。其它的特性还包括软启动,电源正常指示和频率同步。如图l所示,电源vin,pvcc和avcc都给sc2463供电。其中avcc为芯片内部振荡器、开关、低差压稳压器和电源正常电路提供偏置电压。pvcc用来驱动低端场效应管。当vin高于14v时,需串联一个1100kω的电阻或一个外部pnp晶体管作为线性调节器,给avcc和pvcc提供偏置电压。sc2463利用一个内部电流源和一个连在ilim和agnd之间的外部电阻来调节通过场效应管的电流限流值。

         

    如图2所示,sc2463启动时由一个5μa电流源给软启动管脚ss充电。当管脚ss电压达到o.5 v时,第一个开关转换器开始启动,误差放大器的参考电压随软启动信号开始上升。当管脚ss电压达到3 v时.将立刻被下拉到大约0 7v,此时第二个开关转换器开始按照第一开关转换器的形式进行软启动。当管脚ss电压第二次到达3v时,便会被第二次下拉至大约o.7v,此时两个正向ld0被启动。正向ldo的参考电压随管脚ss电压开始上升。管脚ss将会上拉至电源电压avcc。此时间由管脚ss上的软启动电容值(c5)来控制。如果管脚ss被外部信号下拉至0.5 v以下,sc2463则不能工作。电源正常信号输出(pok)用来监测开关转换器中误差放大器的反馈电压(fb),如果这电压高于0.55v或低于o.45v,管脚pok便会被拉低,并且保持低态直到启动结束。低端栅极驱动器由pvcc供电并提供1a的峰值电流。高端栅极驱动也能提供1a峰值电流。

    

    

    

    图2中波形a是软启动管脚ss上的电压。波形b是第一个开关转换器的上端场效应管驱动电压(gdih)。波形c是二个开关转换器的上端场效应管驱动电压(gd2h)。波形d是ldo输出电压(2 6v)。图1中的sc2463电源1.2v输出电压首先建立。随后建立的输出电压是3.3 v。而二组线性稳压的2 6v和1.8v输出电压最后建立。

    

    2 电源设计要点

    

    降压式开关电源功率器件基本上是由滤波电感,输出滤波电容,输入滤波电容和功率场效应管所组成。

    

    2.1 电感设计

    

    输出电感的选择及设计是基于输出dc电压的稳态和瞬态的要求。较大的电感值可减小输出纹波电流和纹波电压,但在负载瞬变过程中改变电感电流的时间会加长。较小的电感值可得到低的直流铜损,但是交流磁芯损耗和交流绕线电阻损耗会变大。折衷的方法是选择电感纹波电流峰峰值在输出负载电流额定值的20%到30%之间。假定电感纹波电流峰峰值是负载直流电流的20%,那么输出电感值为

    

    

    

    以图1中开关变换器中的l1为例,vin=5v,vo=3.3 v,io=3 a,fs=150 khz,由此计算出来的电感值是12.5 μh。可选用市场上很容易采购到的15 μh/5 a表面贴装电感。

    

    2.2 输出电容

    

    输出电容应按照输出电压纹波和负载动态变化要求来选择。输出电感产生的纹波电流会在输出电容等效串联电阻(esr)上产生输出电压纹波(vripple)。为了满足输出电压纹波要求,输出

相关IC型号

热门点击

 

推荐技术资料

Seeed Studio
    Seeed Studio绐我们的印象总是和绘画脱离不了... [详细]
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13751165337  13692101218
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!