1 머리말

LM5177 벅-부스트 컨트롤러는 광범위한 입력/출력 전압을 가진 맞춤형 DC 전원 공급 장치를 설계하는 데 사용됩니다. 또한 입력/출력 전류 제한 기능을 제공합니다. 이 벅 부스트 컨트롤러에는 DC 공급 전류를 제어하는 많은 내장 기능이 통합되어 있습니다. 예를 들어 평균 전류 제한, 피크 전류 제한, 동적 전류 제한 등이 있습니다. 이 애플리케이션 노트에서는 아날로그 전압 추적 기능을 사용하는 LM5177로 동적 전류 제한 기능의 구현을 다룹니다. 컨트롤러의 동적 전류 제한 기능은 전원 공급 장치가 전원 작동 및 하드웨어 수정에 관계없이 출력 전류를 동적으로 조정할 수 있게 해줍니다. 반면, 컨트롤러의 다른 전류 제한 기능은 공급 장치 작동 중에 정적이며 구성 요소 선택에 의해 정의됩니다. 따라서, 이는 가변 전류 제한이 있는 정전류 소스를 필요로 하는 많은 애플리케이션에서 중요한 기능입니다. 예를 들어, 광범위한 작동 한계를 가진 저전력 LED 모듈의 밝기를 조절할 수 있습니다. 또한, 동적 전류 제한은 무선 유도성 충전기 또는 온도 보상이 필요한 가전제품의 정전류 소스로 중요한 역할을 합니다.

아날로그 전압 추적을 사용하여 컨버터의 출력 전류에 대한 동적 제어는 전압 제어 전류 소스와 유사합니다. 아날로그 전압 추적을 사용하면 외부 아날로그 신호가 벅-부스트 컨트롤러의 ATRK 핀에 적용되어 이 핀에 적용되는 전압 수준에 따라 출력 전압을 변경합니다. 출력 전압의 변화는 출력 전류 제한의 변화를 반영합니다. 이 기능을 활성화하려면 ATRK 핀의 적용된 아날로그 신호는 LM5177의 V_ref보다 작아야 합니다. ATRK 신호는 오류 증폭기의 기준 값을 변경하며, 이로 인해 전력 단계 PWM의 듀티 사이클에 변화가 발생합니다. 아날로그 전압 추적을 사용하는 동적 전류 제한에 대한 블록 다이어그램은 그림 1-1에 나와 있습니다.

그림 1-1 아날로그 전압 추적 기능을 이용한 동적 전류 제어

다수의 애플리케이션에서 부하 전류는 변화해야 하며, 이로 인해 출력 전류를 조절하기 위한 컨트롤러가 필요합니다. 따라서 그림 1-1에서 마이크로컨트롤러는 ATRK 핀에 대한 아날로그 추적 신호를 생성하는 데 사용됩니다. 출력 전류의 변화를 감지하기 위해 전력 단계의 출력에 션트 저항이 사용됩니다. 전류 감지 한계는 최대 측정 전압 50mV까지 저항 값으로 조정할 수 있습니다. 감지 전압은 트랜스컨덕턴스 증폭기로 공급되며, 해당 전류는 풀다운 저항을 사용하여 벅-부스트 컨트롤러의 IMOUT 핀의 출력에서 전압 레벨로 측정됩니다. 값은 마이크로컨트롤러 ADC의 최대 레퍼런스 전압에 따라 선택합니다. 이 애플리케이션 노트에서는 값 및 저항은 각각 18mΩ 및 12kΩ로 설정됩니다. 이 값은 측정된 최대 출력 전류 2.77A와 해당 값 1.5V에 해당합니다

이러한 값은 선택한 마이크로컨트롤러의 요구 사항에 따라 채택될 수 있습니다. 이 경우 MSP-EXP430FR2355 개발 키트를 사용합니다. 그런 다음 IMOUT 핀에서 생성되는 아날로그 전압은 마이크로컨트롤러의 ADC에 연결되어 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환합니다. 디지털 필터를 사용하면 마이크로컨트롤러는 디지털 오류 신호를 생성합니다. 그런 다음 이 디지털 오류 신호는 마이크로컨트롤러 DAC를 사용하여 아날로그 오류 신호로 제공됩니다. 마이크로컨트롤러 디지털 필터를 위해 설계된 절차는 다음 섹션에 설명되어 있습니다.