WD5030
操作方式
WD5030是高效,單片,同步降壓DC-DC轉換器。利用抖動頻率,平均電流模式控制架構。平均電流模式控制可以實現對輸出電流的快速精確控制。它可以在很寬的VIN范圍內(7V-30V)工作,并以低靜態電流進行調節。誤差放大器將輸出電壓與1.0V的內部基準電壓進行比較,并調整峰值電感器電流相應地。過壓和欠壓比較器將關閉穩壓器。
低電流操作
間斷傳導模式(DCMs)可用于控制WD5030在低電流下的運行,當負載電流較低時,自動從連續運行切換到突發運行。
VIN過電壓保護
為了保護內部功率MOSFET器件免受瞬態電壓尖峰的影響,該器件不斷監視VIN引腳是否存在過壓情況,當VIN升至38V以上時,穩壓器會通過關閉兩個功率MOSFET來暫停工作,一旦VIN降至37V以下時,穩壓器會馬上恢復正常工作。退出過壓狀態時,穩壓器執行其軟啟動功能。
頻率選擇和關閉
WD5030的開關頻率可通過外部電阻在85KHz至300KHz之間進行編程,通過將此引腳浮動,可將開關頻率設置為130K,外部電阻可將頻率設置為300KHz,使用FS引腳將開關頻率設置為以下值
V:442472221
當FS引腳小于0.6V時,該器件進入小電流關機狀態。直流供電電流減小到1.3mA。
輸出電容器選擇
COUT的選擇取決于有效串聯電阻(ESR),該串聯電阻的最大程度地減小電壓波紋和負載階躍瞬變,以及確??刂骗h路穩定所需的大容量電容。回路穩定性可以通過查看負載瞬態響應進行檢查。輸出波紋VOUT由以下公式決定
電感的選擇
給定所需的輸入輸出電壓,電感值和工作頻率決定波紋電流:
較低的波紋電流降低了電感器的功率損失、輸出電容的ESR損失和輸出電壓波紋。在低頻率、小波紋電流的情況下,可獲得最高的運行效率,然而,實現這一需要一個大電感,在組件大小、效率和操作之間有一個權衡頻率,合理的起始點是選擇大約40%IOUT(極值)的波紋電流。以保證波紋電流不超過規定的最大電感值時,應按:
一旦L的值已知,必須選擇電感的類型。對于一個固定的電感值,實際的磁芯損耗與磁芯尺寸無關,但非常依賴于選擇的電感,當電感或頻率增加時,磁芯損耗減小。不幸的是,增加的電感需要更多的線圈,因此銅損失將增加。隨著頻率的增加,銅損耗也會增加。鐵氧體設計具有非常低的核心損耗,在高開關頻率下更受青睞。因此設計目標可以集中在銅損耗和防止飽和上。鐵氧體鐵芯材料“硬”飽和,這意味著當超過設計電流峰值時,電感突然崩潰。這導致電感波紋電流和輸出電壓波紋的突然增加。不要讓核心飽和!
不同的芯材和形狀會改變感應器的尺寸/電流和價格/電流的關系。鐵氧體或坡莫合金材料的環形或屏蔽坩堝型磁芯體積小,輻射能量小,但一般比具有相似特性的粉狀鐵心電感成本高。
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