用于電池測試和化成的雙向同步PWM控制器
要獲得所需的主機時(shí)鐘同步頻率,請使用下式計算RFREQ (MASTER)值:
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201609/310241.htm
其中:
RFREQ (MASTER)為用于設置主機頻率的電阻(單位為kΩ)。
fSET為開(kāi)關(guān)頻率(單位為kHz)。
選擇從機的RFREQ
驅動(dòng)VSCFG < 4.53 V時(shí),ADP1974配置為從機。 作為從機,ADP1974以施加于SYNC引腳的外部時(shí)鐘頻率工作。為確保正確同步,利用下式選擇RFREQ以將頻率設置為略低于主時(shí)鐘頻率的值:
RFREQ (SLAVE) = 1.11 × RFREQ (MASTER) (6)
其中:
RFREQ (SLAVE)為適當縮放從機頻率的電阻值,1.11為用于同步的RFREQ從機與主機之比。
RFREQ (MASTER)為與施加于SYNC引腳的主時(shí)鐘頻率相對應的電阻值。
從機頻率設置為略低于主機頻率,以便ADP1974的數字同步環(huán)路能夠與主機時(shí)鐘周期同步。從機可與高于從機時(shí)鐘頻率2%到20%的主機時(shí)鐘頻率同步。設置RFREQ (SLAVE)比RFREQ (MASTER)大1.11倍,可使同步環(huán)路大致在調整范圍的中心運行。
外部時(shí)鐘相移編程
如果從機不需要相移,各從機的SCFG引腳須接地。對于需要施加于從機SYNC引腳的同步時(shí)鐘的相移版本的器件,應在SCFG和地之間連接一個(gè)電阻(RSCFG)來(lái)設置所需的相移。 對于所需相移(φSHIFT),為了確定RSCFG,首先應計算從機時(shí)鐘頻率(fSLAVE)。
其中:
tDELAY為相位時(shí)間延遲(單位為μs)。
φSHIFT為所需相移。
最后,使用下式計算tDELAY:
RSCFG (kΩ) = 0.45 × RFREQ (SLAVE) (kΩ) + 50 × tDELAY (μs) (10)
其中:
RSCFG為所需相移(單位為kHz)的對應電阻。RSCFG與tDELAY的關(guān)系曲線(xiàn)參見(jiàn)圖19。
使用相移特性時(shí),應將一個(gè)47 pF或更大的電容與RSCFG并聯(lián)。
或者,SCFG引腳也可利用一個(gè)電壓源來(lái)控制。使用獨立電壓源時(shí),確保所有情況下VSCFG ≤ VREG。通過(guò)EN引腳或UVLO禁用ADP1974時(shí),VREG = 0 V,必須相應地調整電壓源以確保VSCFG ≤ VREG。
圖29顯示了ADP1974的內部電壓斜坡。該電壓斜坡是一個(gè)精確控制的4 V p-p斜坡。
死區時(shí)間編程
要調整DH和DL同步輸出的死區時(shí)間,應在DT和GND之間連接一個(gè)電阻(RDT)并用一個(gè)47 pF電容予以旁路。利用圖30選擇給定死區時(shí)間對應的RDT,或利用下式計算RDT。要獲得單個(gè)RDT計算式,可將VDT和RDT的計算式合并。
圖30. DT引腳電阻(RDT)與死區時(shí)間(tDEAD)的關(guān)系
最大占空比編程
ADP1974的設計最大內部占空比為97%(典型值)。在DMAX和地之間連接一個(gè)電阻,便可將最大占空比設置為0%到97%的任意值,計算公式如下:
圖31. RDMAX與占空比的關(guān)系,RFREQ = 100 kΩ,VCOMP = 5 V
ADP1974的最大占空比為97%(典型值)。 如果DMAX電阻設置的最大占空比大于97%,ADP1974將默認使用內部最大值。 如果97%的內部最大占空比對應用足夠,應將DMAX引腳接VREG或使其保持浮空。
DMAX引腳和接地層之間連接的CDMAX電容必須為47 pF或更大。
調整軟啟動(dòng)周期
ADP1974具有可編程軟啟動(dòng)功能,可防止啟動(dòng)期間輸出電壓過(guò)沖。 軟啟動(dòng)圖參見(jiàn)圖22。 利用下式計算使能開(kāi)關(guān)前的延遲時(shí)間(tREG):
舉個(gè)例子,一個(gè)采用20 V輸入和10 nF電容的設計將有1 ms的延遲和2.5 V/ms的斜坡率。
CSS電容不是ADP1974必需的。 不使用CSS電容時(shí),內部5 μA(典型值)電流源立即將SS引腳電壓拉到VREG。 不使用CSS電容時(shí),ADP1974內部便沒(méi)有軟啟動(dòng)控制,系統可能會(huì )在啟動(dòng)期間產(chǎn)生較大的輸出過(guò)沖和峰值電感尖峰。 不使用CSS電容時(shí),應確保啟動(dòng)期間的輸出過(guò)沖不能大到觸發(fā)打嗝限流。
PCB布局指南
為了實(shí)現較高的效率、良好的調節性能和出色的穩定性,PCB布局布線(xiàn)必須合理設計。
設計PCB時(shí),應遵守下列原則(框圖見(jiàn)圖20,引腳配置見(jiàn)圖2)。
· VIN的低有效串聯(lián)電阻(ESR)輸入電源電容(CIN)應盡可能靠近VIN和GND引腳,以使電路板寄生電感注入器件的噪聲最小。
· VREG的低ESR輸入電源電容(CVREG)應盡可能靠近VREG和GND引腳,以使電路板寄生電感注入器件的噪聲最小。
· 用于SCFG、FREQ、DMAX和SS引腳的元件應靠近相應的引腳放置。 將這些元件統一連接到模擬接地層,以便與GND引腳形成開(kāi)爾文連接。
· 從COMP引腳到關(guān)聯(lián)器件(如AD8450)的走線(xiàn)應盡可能短。 此走線(xiàn)不應放在開(kāi)關(guān)信號附近,可能的話(huà)應將其屏蔽起來(lái)。
· 任何用于SYNC引腳的走線(xiàn)或元件應遠離敏感的模擬節點(diǎn)。 使用外部上拉電阻時(shí),最好在上拉電阻的電源和GND之間使用一個(gè)本地0.1 μF旁路電容。
· 從DH和DL引腳到外部元件的走線(xiàn)應盡可能短,以使寄生電感和電容最小,避免影響控制信號。 DH和DL引腳是開(kāi)關(guān)節點(diǎn),其相關(guān)布線(xiàn)不應靠近任何敏感的模擬電路。
· 使高電流走線(xiàn)盡量短、盡量寬。
· 將ADP1974的接地連接直接連到電流檢測電阻(RS)的接地連接。
· 通過(guò)一個(gè)20 kΩ電阻將CL直接連到RS。
· 從圖32所示的接地連接進(jìn)行如下連接:
· GND引腳連接到RS的接地點(diǎn)
· 系統電源接地總線(xiàn)連接到RS的接地點(diǎn)
· 構建一個(gè)具有一個(gè)主機和多個(gè)從機的系統時(shí),應考慮如下事項以使與SYNC引腳相連的走線(xiàn)電容最?。?/p>
· 對于僅有幾個(gè)從機的小型系統,在主機SYNC信號和從機SYNC輸入引腳之間串聯(lián)一個(gè)電阻可限制走線(xiàn)電容,降低可能會(huì )把噪聲注入主機的快速地電流。
· 對于較大型應用,串聯(lián)電阻不足以隔離主機SYNC時(shí)鐘。 在較大系統中,使用外部緩沖器來(lái)降低走線(xiàn)電容。 外部緩沖器具有驅動(dòng)能力,可支持較大數量的從機。
圖32. 推薦RS開(kāi)爾文接地連接
外形尺寸
圖33. 16引腳超薄緊縮小型封裝[TSSOP]
(RU-16)
圖示尺寸單位:mm
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