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此文,仍然基于LM27402器件,給出兩種DCR檢流網絡參數對比...
0. 簡介
圖 2.45 基于LM27402器件的 DCR檢流應用實例
該應用實例中,VIN,max = 12V,VIN,typ = 5V,VIN,min = 3.3V(最低輸入電壓(VINMIN)為2.7V),VOUT = 2.5V,IOUT = 20A,L = 0.68μH,RDCR = 2.34 mΩ,fSW = 300 kHz,ΔI = 2.97A(根據電感取值反向計算的紋波電流),IOUT,LIMIT = 24A(期望的負載端限流值,比最大負載電流高4A)。
另外,根據規格書,LM27402器件的OCP比較器上的偏置電流源為 I_(CS-) = 10uA 。
1. 方法一,CS+阻抗等于CS-阻抗
(1)配置DCR檢流電路的限流閾值
根據ΔI = 2.97A和IOUT,LIMIT = 24A兩個條件可知,觸發OCP的峰值電流為 IOCP = 24A + 2.97A/2 = 25.45A。
根據公式(2.17)容易計算該實例中需要配置的限流電阻值:
實際可取阻值相近的 R_SET = 5.9kOHM。
(2)提升DCR檢流電路的兼容性
在該應用最低輸入電壓(VINMIN)為2.7V和 R_SET = 5.9kOHM 的情況下,根據公式(2.21)計算需要的 R_S3 阻值:
實際可取阻值相近且小于10.03kOHM的 R_S3 = 10kOHM。所以也有 R_S2 = 10kOHM。
(3)配置DCR檢流網絡參數
DCR檢流網絡的兩個參數,可以先固定電容的容值,通常取值范圍為0.1uF ~ 1uF。
圖 2.45所示,這里取RC網絡的容值為Cs = 100nF(AN2060推薦的Cs容值范圍是100nF-1uF),根據公式(2.13)容易得到Rs阻值:
實際可取阻值相近的Rs = 2.94kOHM(RC0603FR-072K94L,1% 2.94K OHM 1% 1/10W 0603)。
所以有 R_S1 = R_SET - R_S = 5.9k - 2.94k = 2.96k ,Rs1也取相近的2.94kOHM即可。
圖2.46 100nF,2.94k,2.94k,10k,5.9k,10k
2. 方法二,CS+阻抗等于10倍CS-阻抗
在前述計算已知 R_SET = 5.9kOHM,R_S3 = 10kOHM 的基礎上:
由 R_S=5%×10×R_SET 可知,R_S = 5%*10*5.9kOHM = 2.94kOHM。
由 R_S1=95%×10×R_SET 可知,R_S1 = 95%*10*5.9kOHM = 56kOHM。
由 R_S2=10×R_S3 可知,R_S2 = 100kOHM。
那么,
實際可取容值相近的100nF。
圖2.47 100nF,2.94k,56k,100k,5.9k,10k
3. 總結
以上兩種方法計算出來的Cs,Rs,Rs1,Rs2,Rset,Rs3分別如下:
方法一:100nF,2.94k,2.94k,10k,5.9k,10k;
方法二:100nF,2.94k,56k,100k,5.9k,10k;
兩種方法計算出的參數結果,都滿足 Rset / Rs3 = (Rs + Rs1) / Rs2 這個比例關系,如下:
(2.94+2.94)/10=0.588
(2.94+56k)/100=0.5894
5.9k/10k=0.59
那么,有兩個問題:
(1) 這五個電阻參數為什么要滿足 Rset / Rs3 = (Rs + Rs1) / Rs2 這個比例關系?
(2) 兩組參數哪組更好?
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