NEST085 August   2024 TPS1200-Q1 , TPS1211-Q1

 

  1.   1
  2. 1簡介
  3. 2輸出電壓的電壓轉換速率控制
  4. 3並聯預充電路徑
  5. 4自動 PWM 式電容器充電
  6. 5設計考量及測試結果
  7. 6結論
  8. 7參考資料
  9. 8相關網站

輸出電壓的電壓轉換速率控制

在此方法中,將電容器 (C) 置於閘 - GND 之間,閘的電壓轉換速率和輸出電壓會限制突波電流。具有輸出電壓電壓轉換速率控制的電路配置如 圖 3 所示。

方程式 1方程式 2 可計算啟動時的突波電流和功率消耗,如下所示:

方程式 1. I I N R = C O U T   × d V O U T d t
方程式 2. P D ( V o u t = 0 ) = V I N   ×   I I N R

由於 MOSFET 在飽和區域中運作,因此突波電流應低至足以在啟動期間,將功耗維持在安全操作區 (SOA) 內。當 MOSFET 的功率消耗降低,且分散在較長時間內時,MOSFET 就可處理更多能量 (1/2 COUTVIN2)。因此,突波間隔需要延展為較長的時間,以支援更高的電容負載。

此方法適用於需要緩慢充電的情況 (例如 5mF 和 50ms),但是設計必須一律包括在 COUT、FET SOA、充電時間和操作溫度之間的取捨。舉例來說,使用 TI 的高壓側切換控制器 TPS1211-Q1 做為閘極驅動器,將 5mF 充電至 12V 時需要 40ms,且突波電流限制為 1.5A。參考資料 [1] 使用此方法以重複在啟動期間檢查 FET SOA 的程序,而參考資料 [2] 則是可估計特定 MOSFET 之 SOA 裕度的線上工具。

 輸出電壓的電壓轉換速率控制電路。圖 3 輸出電壓的電壓轉換速率控制電路。