前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计

时间:2013-09-28来源:网络
保MAX15005始终工作在2MHz开关频率。

  假设MAX16952的输出功率为20W (8V,2.5A)、效率为90%,MAX15005的输出功率必须在至少22.3W。考虑到17.53V的稳压输出,MAX15005的平均输出电流为 1.27A。如果MAX15005输出电压设置在更高值,则会降低输出电流。D2可以选用低成本的肖特基二极管,输出电容C7必须能够支持MAX15005的稳压输出。

  4、同步和最大占空比

  为了保证MAX15005开关频率的外同步,外部时钟频率必须比内部振荡频率高出至少102%。选择R6 = 7kΩ、C4 = 100pF,MAX15005内部振荡频率约为1MHz,外部同步时钟频率为2MHz。

  当SYNC输入检测到同步信号的上升沿时,C4通过内部1.33mA (典型值)电流源放电。该电容(RTCT引脚)电压达到500mV时,C4通过R6充电(R6连接在VREG5引脚),直到检测到下一个同步信号的上升沿。放电时间(TDISCHARGE)决定了稳压器的最小关断时间tOFF。如果时间小于160ms,则将最小tOFF钳制在160ns。实际上,假设充电时间(TCHARGE)为340ns (TP = 500ns),RTCT电压升至:

 前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计 (式24)

  考虑到放电电流为615µA¹,在RTCT引脚增加的放电时间为:

  前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计(式25)

  最小tOFF = 160ns对应的最大占空比为68%。当最大占空比受限制时(输入电压较低,这里为5V),根据boost占空比公式(式20),MAX15005在OUTA端能够提供的最大稳定电压是:

  前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计(式26)

  此电压确保MAX16952在超出电压跌落条件限制时仍可正常工作。

  5、电感选择

  合理选择电感值,以满足boost转换器的最小输出电流要求。为保证稳压器始终工作在连续模式,最小电感值为:

  前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计(式27)

  此设计中,最差工作条件发生在VIN的最大输入电压(11.67V)下,对应占空比为37%。

  配合8V、最小输出电流为1A、效率为90%的buck转换器工作时,boost转换器的最小输出功率为9.44W,对应的最小输出电流IOUTA(MIN)为538mA。综合这些因素,根据前面的公式计算得到1.32µH电感值。此设计中选择L1 = 2.2µH。

  6、电流检测

  MAX15005在检流电阻的电压达到305mV时触发电流限制。因此,为了合理选择检流电阻,需首先计算boost电感的峰值电流:

  前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计(式28)

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关键词: 车载电源 系统供电

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