智能負(fù)載開關(guān)解決六大系統(tǒng)設(shè)計難題
IntelliMAX解決了四大系統(tǒng)難題
1、系統(tǒng)問題:具有大容量的電容在開啟期間出現(xiàn)浪涌電流,瞬態(tài)輸入電壓下降,欠壓閉鎖(UVLO)保護(hù)功能會使系統(tǒng)出現(xiàn)異常?如何應(yīng)對?
李文輝表示針對這個問題,一般通過對壓擺率進(jìn)行控制,用正確的Tr(上升時間)來解決這個問題,Tr可由集成的PMOS柵極電流驅(qū)動電流來控制
如下圖所示,實(shí)現(xiàn)了正確的Tr,則可以解決Vin下降的問題
圖3 用壓擺率進(jìn)行控制可以實(shí)現(xiàn)正確的Tr
2、過流限制系統(tǒng)挑戰(zhàn)
系統(tǒng)問題:防止連接損壞的負(fù)載出現(xiàn)過流或者短路,由于功率大,會導(dǎo)致出現(xiàn)較大的Vin壓降,導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)永久性損壞,USB或者HDMI物理連接可能導(dǎo)致此問題。
李文輝表示此問題解決是通過動態(tài)Ron控制,將過流限制在特定數(shù)值上
ILIM設(shè)置:固定或者可調(diào)節(jié),注意mini ILIM設(shè)置應(yīng)當(dāng)超過最大Iout。
ILIM精度:±25%、±10%或者±5%
圖4 三種過流保護(hù)行為
3、熱關(guān)斷設(shè)計挑戰(zhàn)
系統(tǒng)問題:大功率耗散可能導(dǎo)致功率器件過熱或者損壞
解決辦法:估算結(jié)溫對輸入功率進(jìn)行預(yù)算,避免器件過熱,通常采用ILIM中的過電流源部件。
圖5 熱關(guān)斷設(shè)計考慮因素
4、反向電流阻斷(RCB)設(shè)計挑戰(zhàn)
李文輝表示由于目前自帶電源的設(shè)備增多,在充電的過程中可能會出現(xiàn)電流倒灌的現(xiàn)象,例如一款自帶電池的wifi設(shè)備在與便攜設(shè)備連接時,當(dāng)便攜設(shè)備充電時,可能會出現(xiàn)電流倒灌現(xiàn)象,引起系統(tǒng)錯誤,“傳統(tǒng)RCB其實(shí)都不是真正的RCB,只在禁用期間進(jìn)行RCB,飛兆的智能負(fù)載開關(guān)才是真正的RCB,在啟用和禁用期間都進(jìn)行RCB。”
解決辦法是,當(dāng)Vin<Vout時,通過改變體二極管的方向來阻斷不需要的方向電流。如下圖所示
圖6 反向電流阻斷(RCB)解決之道
5、輸出放電設(shè)計挑戰(zhàn)
系統(tǒng)問題:大容量輸出電容在禁用期間需要較長的放電時間引起系統(tǒng)上電排序問題,李文輝表示針對此問題解決辦法是在器件關(guān)斷時內(nèi)部NFET啟用。
6、無縫電源轉(zhuǎn)換挑戰(zhàn)
系統(tǒng)問題:在具有2:1功率選擇的輸入電源轉(zhuǎn)換期間,通常采用顯著的輸入電壓下降,通常采用較高的Cout來解決但會引發(fā)占位問題。李文輝表示飛兆半導(dǎo)體的智能負(fù)載開關(guān)采用先進(jìn)的先斷后運(yùn)作,在較小電容情況下,最大限度電壓下降。
圖7 智能負(fù)載開關(guān)和相關(guān)產(chǎn)品對比
此外,IntelliMAX智能負(fù)載開關(guān)還可以提供控制上電順序報告輸出,方便上電順序控制。
IntelliMAX智能負(fù)載開關(guān)得益于飛兆半導(dǎo)體所獨(dú)有的工藝技術(shù),器件的靜態(tài)電流可以低于1uA,目前市場還沒有類似產(chǎn)品推出。
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