图3b:LX开关波形(升压)。
2.断续模式与连续模式
可供设计人员选择的集成稳压器很多。对于不过分考虑成本的产品,Intersil提供一种标准的降压稳压器,该稳压器在轻载时采用断续模式(DCM),并需要外接功率肖特基二极管。另一方面,还有很多不需要外接肖特基二极管的同步降压稳压器,可以工作在连续模式(CCM)及/或DCM模式。
3.内置与外接环路补偿
Intersil提供的大多数低输入电压稳压器均具有内部补偿功能,设计人员不需要保证每种工作条件的稳定性。所选择的参数支持规格书中列出的大多数典型应用。对于额定输入电流范围更宽或额定输出电流较高的稳压器,则采用外部补偿,以获得更大的灵活性。产品规格书提供了清晰的说明和设计指南。
4.带温度补偿的过流保护
表1所列的Intersil集成稳压器具有过流保护功能。高端功率P沟道MOSFET的区域,对峰值电流进行监测。这可以防止外部噪声,而外部噪声可能需要增加额外的滤波器并延长保护响应时间,对于没有集成MOSFET的IC,情况常常如此。
如果吸入电流过大,比较器将翻转,高端MOSFET被关断。除很强的抗噪声能力和过流保护功能外,稳压器具有的温度补偿功能也可以在整个允许的温度范围内保持相对恒定的极限值。温度每变化1?C,大多数MOSFET的Rds(on) 将改变0.5%。对于采用外接MOSFET的方案,特别是使用外接MOSFET感应电流时,很难根据温度变化进行调节,除非增加额外的成本和/或电路的复杂程度。集成的稳压器可以根据MOSFET的变化方便地进行内部调节。与外接电路相比,功率器件和控制部分之间的热耦合更为紧密。带温度补偿的器件与不带温度补偿器件的比较如图4所示。
图4:典型4A器件的输出电流过载阀值。
5.其他先进的控制功能
Intersil的集成化FET DC/DC转换器还具有先进的控制功能,如表1所示。
采用集成化FET的设计实例
本设计实例以图1中的ISL8014为例,假定所要求的输入为Vin=5V,输出为Vo=1.8V,输出电压纹波小于18mV。设计步骤如下:
(1)确定开关频率Fs。正常的开关频率为1MHz,也可以通过同步提高开关频率,最高可达4MHz。为简单起见,这里使用1MHz。
(2)计算电感L。ΔI是流过电感的峰峰纹波电流,建议将ΔI设置为最大输出电流的30%左右。ISL8014的最大输出电流为4A,因此ΔI=1.2A。