01、高邊開關(guān)使用 P-MOSFET 的非同步降壓控制器
高邊開關(guān)使用P-MOSFET的優(yōu)點是,驅(qū)動電路簡單,不需要自舉電路,所以成本更低(可以節(jié)省自舉電路成本)。但缺點是,在相同的其他電路參數(shù)下,P-MOSFET的導(dǎo)通電阻RDS(ON)比N-MOSFET的大,導(dǎo)致的導(dǎo)通損耗大,轉(zhuǎn)換效率稍低。
TPS64203DBVR非同步降壓控制器需要外置高邊開關(guān)管P-MOSFET和續(xù)流二極管,而且該器件僅能驅(qū)動P-MOSFET。其反饋基準電壓VFB是1.213V,輸入電壓VIN范圍是1.8V至6.5V,輸出電壓VOUT范圍是VFB至VIN(輸出電壓可以等于輸入電壓,說明該器件支持100%占空比模式)。
基于TPS64203DBVR的降壓電路,根據(jù)外部P-MOSFET、續(xù)流二極管和功率電感三個元件的參數(shù)選擇不同,可以實現(xiàn)3.0A至5.0A的最大負載電流。另外,還有LM3485MM/NOPB和LM25085MM/NOPB也是需要外置高邊開關(guān)管P-MOSFET和續(xù)流二極管的非同步降壓控制器件。
TPS64203DBVR非同步降壓控制器的內(nèi)部原理框圖
TPS64203DBVR非同步降壓控制器的典型應(yīng)用電路之5V轉(zhuǎn)換為1.2V@1.2A上圖所示,分別是TPS64203DBVR非同步降壓控制器的內(nèi)部原理框圖和典型應(yīng)用電路,通過直接將輸出端連接到反饋引腳,實現(xiàn)最小輸出電壓為1.2V(通過輸出電壓配置公式 VOUT = (1+RHS/RLS) * VFB 來看,相當于高邊反饋電阻RHS為零,低邊反饋電阻RLS為無窮大或開路,所以輸出電壓等于反饋電壓)。
通過外置的高邊增強型P-MOSFET、續(xù)流二極管和功率電感(Si2323DS連續(xù)漏極電流為4.1A,MBRS1540T3G平均整流電流為1.5A,744052006額定電流為1.45A)實現(xiàn)連續(xù)負載電流支持1.2A。
02、高邊開關(guān)使用 N-MOSFET 的非同步降壓控制器
相比高邊開關(guān)使用P-MOSFET的非同步開關(guān)控制器電路,高邊開關(guān)使用N-MOSFET的優(yōu)點是,導(dǎo)通電阻RDS(ON)更小,因此導(dǎo)通損耗也更小,轉(zhuǎn)換效率更高。缺點是,高邊開關(guān)需要自舉電路,驅(qū)動控制方式更復(fù)雜,理論上對應(yīng)的成本就會更高。
LM5088MHX-2/NOPB非同步降壓控制器的反饋電壓是1.5%精度典型值1.205V,輸入電壓范圍是4.5V至75V,輸出電壓最小值為1.205V。開關(guān)頻率可以使用RT/SYNC引腳與GND的電阻配置為50kHz到1MHz之間。另外,VCC引腳(輸出電壓)典型值是7.8V(VCC引腳支持外接電源范圍是8.3V至13V)。
LM5088MHX-2/NOPB非同步降壓控制器的內(nèi)部原理框圖
LM5088MHX-2/NOPB非同步降壓控制器的典型應(yīng)用電路上圖所示,分別是LM5088MHX-2/NOPB非同步降壓控制器的原理框圖和典型應(yīng)用電路,Q1是高邊開關(guān)管,D1是續(xù)流二極管,C13是高邊開關(guān)管的自舉電容。該典型應(yīng)用電路的輸入電壓范圍是5.5V至55V,輸出電壓是5.0V,負載電流為7.0A,開關(guān)頻率使用R3=24.9k電阻配置為典型值250kHz。
03、小結(jié)
此文,屬于《開關(guān)電源寶典?降壓電路(BUCK)的原理與應(yīng)用》“2.2 什么是非同步(異步)整流和同步整流?”章節(jié)內(nèi)容,舉例簡介非同步降壓控制器。