2.4 电压检测及控制环
ACP1043A上复杂的电压检测输入用于监视控制和保护电源的输出,电压信息可以通过I2C接口,所有电压检测点都可以用数字化校准,以消除由外部元件引起的任何误差。通过校准可以在任何产品环绕下执行,其设置储存在E2PROM中。
从控制环的观点,用ADC的修正速率可以设置开关频率,因此,如果开关频率设置成100kHz。则ADC的输出信号为每100kHz送到控制环,因为调制,ADC取样也在1.6MHz。ADC的输出是在16MHz时段期间,16次读出的平均值。
对电压监视,VS1、VS2和VS3上的电压值寄存器为每10ms修正一次。ADP1043A寄存器每次ADC有10ms的取样时间,然后在10ms之后输出平均值。因此,这些寄存器至少每10ms读出一次实际的平均值。这种读取方式同样适用于CS1和CS2的电流读出。
对于控制环,高速信号总是从VS1的高速ADC处送来,低速信号通常来自VS3的低速ADC。当然,在软启动期间或在响应负载OVP期间或其他故障条件下,ADP1043A可以关闭从VS3到VS1的低速调节点。
(1)VS1的工作
VS1用于监视和保护LC输出的高边OrFET上边的电源电压,这是电源的高频反馈环。VS1在电源轨上的检测点,通常是在VS1端处的共模信号,需要一个外部电阻分压器,如图6中的电阻分压器是必需的,原因在于ADP1043A的VS1的ADC输入范围为0~1.55V,这个分压信号在内部被送到了一个高速和一个∑-△的ADC处,再由其ADC输出到数字滤波器。
高速ADC有2MHz带宽,以25MHz时钟运行,它有±18mV的范围,当取样速率为200kHz时,为0.6mV的模数转换噪声,增加取样速率到400k Hz,噪声增加到1.2mY。在负载过压时,电源从VS1检测点调节,其它从VS3检测点调节。
(2)VS2的工作
VS2典型用于监视和保护电源的输出,及下游的OrFET,它用于与VS1去控制OrFET的栅驱动的开启。VS2检测点在电源轨上,需要一个外部的电阻分压器,送入正常的1V共模信号给VS2端。电阻分压器是必需的,因为ADP1043A的VS2 ADC输入范围为0~1.55V,这个分压器降下信号电平从内部送入一个ADC,VS2 ADC的输出送到VS2电压寄存器。
(3)VS3的工作
VS3±用于监视和保护远处负载的电压。是一个完整的差分输入,也是主反馈检测点。用于电源控制环路。
VS3检测点也要求一个外部电阻分压器,以将合适的1V共模信号给VS3±端。而且这个电阻分压器也是必需的,ADP1043A的VS3的ADC输入电压范围为0~1.55V,经过分压器分压后送入一个ADC,再由ADC输出到数字滤波器。
2.5 模数变换器ADCs
ADP1043A包括数个ADCs,高速ADC在VS1工作部分已经叙述。其它ADCs是低速高分辨率,它们有1kHz的带宽和12位的分辨力,每个ADC
有各自的电压基准。每个ADC的数字输出,均可通过适当的寄存器来读取。以保障意外的数据失效。