基于TPS6211x的电源设计的主要考虑因素
DC/DC转换器TPS6211x是一种同步转换器,其输入电压高达17V,输出电压范围为从1.2V到16V,输出电流高达1.5A.。此器件能有效地将2节锂离子或铅酸电池,或12到15V的系统降低到5V、3.3V或更低。其典型应用电路如图1所示。本文给出了一个应用举例,总结采用转换器TPS6211x进行电源设计的关键特性和考虑因素。
完整的场效应管和内部补偿将所需的外部元件数目降低到很小。由于不需要完整的输入输出电压监控电路,因而固定的输出电压(5V或3.3V)只需要4个元件：一个用作电源开关的输入电容器、一个用于模拟输入端的输入滤波电容器、一个输出电容器(C)、一个电源电感(L)。此器件已内部进行补偿,可采用6.8μH电感和至少22μF电容。L和C的其它值能够使系统工作良好,而且增加L或C的值都会减小输出纹波。为保持稳定,建议L和C的乘积至少保持在6.8 μH ??22 μF左右。
可调节的系统提供1.2到16V的输出电压,它另外还需要两个反馈电阻器和一个前馈电容器。当实际输出高于额定电压的98.6%时,输出电压监控电路(称为好的电源或PG输出)会给出一个逻辑高电平。低电压指示器是单机监控电路,只有当EN端为高电平时才导通,此电路有一个低压输入(LBI)以监控电池输入电压,还有一个低电压输出(LBO)用来在输入电压降到某一个特定的值时给出一个逻辑低电平。LBI需要两个外反馈电阻来设置跳变点,如果不接电阻就应该像图1一样接地。PG和LBO都是为最大用户灵活性设计的开漏输出,用到时可以接上拉电阻,如果不用,则要悬空。
输出电压特性与输出电流
在器件中,具有自主知识产权的控制体系确保输出电压维持在输出电压调整率±3%内(不包括反馈电阻公差)。当17V >VIN> 6 V时,IC的高电压PMOS FET有足够的门驱动来提供±3%的校准(从没有负载到负载电流等于1.5A)。在低输入电压下,IC仍然能够进行±3%的调节,当6 V>VIN > 4.3V时,可以从无负载的情况下增大到1.2 A,当4.3V>VIN > 3.5 V时,可以从无负载的情况下增大到500 mA,当3.5 V>VIN> 3.1V时,可以从无负载的情况下增大到300mA。利用高端PMOS场效应管,则允许100%的负载循环运行。在
