《電子技術(shù)應(yīng)用》
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雙降壓式轉(zhuǎn)換器LM2717-ADJ
摘要: LM2717-ADJ是國半公司最近推出的新產(chǎn)品,是一種由兩個(gè)PWM降壓式轉(zhuǎn)換器組成的雙輸出、電壓可調(diào)的IC,。
Abstract:
Key words :

  LM2717-ADJ是國半公司最近推出的新產(chǎn)品,是一種由兩個(gè)PWM降壓式轉(zhuǎn)換器組成的雙輸出,、電壓可調(diào)的IC。該器件主要特點(diǎn):第1路降壓式轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部開關(guān)管的開關(guān)電流可達(dá)  2.2A(R DS(ON) =0.16Ω),;第2路降壓式轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部開關(guān)管的開關(guān)電流可達(dá) 3.2A(RDS(ON)=0.16Ω),;輸入電壓范圍4~20V;輸出電壓可由兩外設(shè)電阻設(shè)定,,最低電壓為1.267V,;開關(guān)頻率可設(shè)定在300~600kHz范圍內(nèi);內(nèi)部有輸入欠壓保護(hù)及過熱保護(hù),;24引腳TSSOP封裝,;工作溫度范圍-40℃~+125℃。 

  該器件組成的雙電源主要應(yīng)用于TFT-LCD顯示器,、手持式電子裝置,、便攜式電子產(chǎn)品及膝上計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品。

  引腳排列與功能

  LM2717-ADJ的引腳排列如圖1所示,。

LM2717-ADJ的引腳排列

 

 

 

 

圖1 LM2717-ADJ的引腳排列

  有關(guān)參數(shù)(典型值)

  LM2717-ADJ有關(guān)參數(shù)如下:靜態(tài)電流I Q="2".7mA,;基準(zhǔn)電壓V BG="1".267V,;輸入電壓V IN為4~20V,;開關(guān)電流限制值:第1路為2.2A,第2路為3.2A,;頻率設(shè)定是電阻R F:R F="4".64kΩ時(shí),,F(xiàn) SW="300kHz";R F="2".26kΩ時(shí),,F(xiàn) SW="600kHz",;關(guān)閉控制:電源正常工作,VH>1.8V,;電源關(guān)閉,,NL<0.7V;輸入電壓V IN低于3.6V時(shí)低壓鎖存,;輸入電壓V IN高于3.8V時(shí)正常工作,。

  典型應(yīng)用電路

輸出15V及3.3V的應(yīng)用電路

 

 

圖2 輸出15V及3.3V的應(yīng)用電路

輸出5V及3.3V的應(yīng)用電路

 

 

圖3 輸出5V及3.3V的應(yīng)用電路

 

  LM7217-ADJ的典型應(yīng)用電路如圖2及圖3所示。圖2是一種輸入17~20V,,輸出15V及3.3V的應(yīng)用電路,;圖3是在相同輸入電壓下,,輸出5V及3.3V的應(yīng)用電路。這兩個(gè)電路的基本參數(shù)都相同,,主要差別在設(shè)定輸出電壓到反饋端的電阻分壓器的阻值不同,。圖2、3中的C BOOTx(x值是1或2)是自舉式升壓電容器,,它可以提高驅(qū)動(dòng)器的電壓,,保證N-MOSFET有足夠的VGS電壓,如圖4所示,。在上電的瞬間,,從VIN→D→C BOOST→LX→C OUTX到地的電流給C BOOST及C OUTX(包括C OUTXA)充電,由于C BOOST<<(C OUTX+C OUTXA),所以V IN的電壓大部分降在C BOOST上,。C BOOST上的電壓V CBOOST等于驅(qū)動(dòng)器電壓V DRI,,保證了N-MOSEFT的V GS電壓值。

自舉升壓電路

圖4 自舉升壓電路

  本文主要介紹電路中一些元器件參數(shù)的選擇,。

  1輸出電壓的設(shè)定

  輸出電壓V OUT與圖1,、2中的反饋電路分壓電阻R FB1(3)及R FB2(4)有關(guān),其關(guān)系式為:

  V OUT=(1+R FB1(3) /R FB2(4) )×1.267V (1)

  現(xiàn)R FB2(4)設(shè)為20kΩ,則在要求的V OUT下可求出R FB1(3)值,。例如,,V OUT要求3.3V,R FB2設(shè)為20kΩ,按上式可求得R FB1為32.09kΩ,,可取33kΩ(圖中R FB1=36.5kΩ,、R FB2=20.4kΩ,則按公式計(jì)算出V OUT="3".53V,,這考慮是在有負(fù)載時(shí),,輸出電壓有下降的原因,將電壓提高了0.23V),。

  2輸入電容C IN及輸出電容C OUT選擇

  輸入電容要選擇等效串聯(lián)電阻(ESR)小的鋁電解,、鉭電解電容或陶瓷電容。電容要根據(jù)其紋波電流尺寸大小來選擇,。紋波電流I RIPPLE與I OUT,、V OUT、V IN有關(guān),。

  例如,,I OUT="2A"、V OUT="3".3V,、V IN="17V",,則可求得I RMS="0".79A。則可從電容器樣本上找到耐壓為25V、允許紋波電流大于0.79A的電容器即可,。

  輸出電容除要滿足紋波電流要求外,,還要求滿足輸出紋波電壓的要求,一般可根據(jù)要求的紋波電壓V RIPPLE來確定C OUT的容量大小,,其關(guān)系式為:

  V RIPPLE="I" RIPPLE(E SR+1/8F SW×C OUT)   ?。?)

  式中,I RIPPLE為紋波電流,、ESR為輸出電容的等效串聯(lián)電阻,、F SW為開關(guān)頻率。C OUT應(yīng)選ESR小,、允許紋波電流大的OS-CON或POSCAP(有機(jī)聚合物為電解質(zhì)的鋁或鉭電解電容),。輸出電容往往再并聯(lián)一個(gè)小容值的陶瓷電容,可濾去高頻紋波電壓,。

  3肖特基二極管(D1,、D2)的選擇

  肖特基二極管的耐壓要大于最大輸入電壓25%以上,額定整流電流要等于最大輸出電流,。

  4電感器L1及L2的選擇

  電感器L1及L 2下式計(jì)算:

  L1或L2=(V IN-V OUT)V OUT/V IN×I RIPPLE×F SW (4)

  例如,,V IN="17V"、V OUT="3".3V,、I OUT(max) =2A,、I RIPPLE="0".6A、F SW="300kHz",,則L1或L2為14.8μH(計(jì)算值),,可取標(biāo)準(zhǔn)值22μH。式中,,I RIPPLE取I OUT(max)的30%作估算值,,若I OUT(max) =2A時(shí),則I RIPPLE="0".6A,。電感器的飽和電流要大于1.2×I OUT(max) ,,且要選其直流電阻小的電感器(≤0.2Ω),。

  5軟啟動(dòng)電容的選擇

  軟啟動(dòng)的目的是防止啟動(dòng)時(shí)的大沖擊電流的產(chǎn)生,,方法是通過向外接軟啟動(dòng)電容CSS充電。軟啟動(dòng)時(shí)間TSS與CSS及充電電流ISS的關(guān)系為:

  T SS="C" SS×0.6V/ ISS   ?。?)

  一般T SS取3ms,,I SS的典型值為  9μA,則C SS可取47nF,。

  結(jié)束語

  在實(shí)際使用中,,只要按輸出電壓來計(jì)算R FB1(3)及R FB2(4),其它元器件可按圖1、2的參數(shù)選擇即可,,不必一一計(jì)算,。例如,圖中D1,、D2肖特基二極管用的型號(hào)MBRS240是耐壓40V,、額定正向整流電流是2A的。若此器件找不到,,MBR350(額定正向整流電流是3A,,耐壓50V)也可代用。輸入,、輸出電容的紋波電流按30%I OUT(max)來估算,,選電容器的允許紋波電流大于30%I OUT(max)的即可;另外,,選ESR≤50mΩ的為好,。

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