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针对负载点消费类电子设备的电源管理方案

作者: 时间:2009-01-03 来源:网络 收藏

  要使双通道、高电流DC/DC成为现实的技术需要考虑诸多设计因素。由于在一个封装中包含了两个,所以要保持器件的低功耗就是一个很人的挑战。如欲实现较小的电路面积,低阻抗MOSFET的集成至关重要,但同时还要满足封装的散热要求。不幸的是,降低电源MOSFET的导通电阻就意味着增大硅裸片的面积,此举会增加芯片的尺寸和成本。DC/DC转换器厂商经常面临着这样进退两难的僵局:要么缩小MOSFET的尺寸以满足芯片小型封装的要求,要么增大MOSFET的尺寸以降低功耗并提高效率。借助一流的工艺技术,TPS54386在尺寸与效率之间实现了平衡——小型14引脚HTSSOP 封装中每个MOSFET的导通电阻为85mΩ。对于消费类电子设计师来说,将同类竞争产品宽输入电压范围的DC/DC转换器的导通电阻进行比较,并对其效率进行测量以确保获得最佳值是个不错的想法。图1显示了一款用于双通通道输出DC/DC转换器的典型应用电路,该转换器具有集成的高压侧MOSFET。

针对负载点消费类电子设备的电源管理解决方案

  虽然使用双通道转换器有诸多好处,但相似的单通道DC/DC转换器通常也有很广的市场前景。当两个低压输出的目标负载之间相隔很火的距离时,使用两个单通道控制器要比使用一个双通道转换器好的多。在高电流的情况下,PWB线迹的电阻会降低负载的输出电压。这样就会影响电源的稳压精度和功耗。在完成电路布局之前,对电路板做一个精心的规划有助于确定是采用一个双通道转换器,还是采用两个单通道转换器更好些。

  排序

  越来越多的处理器厂商开始针对内核与I/O上电时序提供建议的时序指南。除了可以满足内核与I/O上电时序要求以外,对电源进行排序还有助于降低启动时的浪涌电流。当多个电源轨同时启动时,对主电源就提出了更高的要求。如果在大电流充电(charging bulk)时伴随着电流消耗(current draw),且旁路电容非常大,那么主电源可能会跳变至电流限制设置值,从而导致其关断。交错电压轨有助于最少化与浪涌电流有关的问题。为了解决这些问题,图1所示的双通道转换器提供了单独开启的引脚,以适应具体的启动顺序。在向电源输入引脚施加电压以后,可能会使用一个与启动引脚相连的R-C电路来延迟相关输出的开启。此外,排序引脚还允许用户选择顺序排序或比例排序。对于比例排序而言,每个输出端都会在进入稳压的同时,以最终输出电压决定的比例斜坡上升(见图2)。而对于顺序排序而言,当一个输山端实现稳压以后,另一个输出端才开始启动。通过SEQ引脚,用户可以对其中的任何一个输出端进行编程,以使输出端先完成斜坡上升。如果需要的话,开启引脚可以实现单独转换。



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