ZHCUB47 june   2023 BQ24072 , LMR36520 , TLV62568 , TPS2116

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 关键系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 对 24VAC 进行直流整流
      2. 2.2.2 电子保险丝保护
      3. 2.2.3 5V 电压轨
        1. 2.2.3.1 LMR36520 电压轨
        2. 2.2.3.2 USB 电源输入
      4. 2.2.4 电源 ORing
      5. 2.2.5 电池管理
      6. 2.2.6 3.3V 电源轨
      7. 2.2.7 电源轨电流检测
      8. 2.2.8 背光 LED 驱动器
      9. 2.2.9 BoosterPack 概述
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMR36520
      2. 2.3.2 TPS2116
      3. 2.3.3 TLV62568
      4. 2.3.4 INA2180
      5. 2.3.5 TPS92360
      6. 2.3.6 TPS2640
      7. 2.3.7 BQ24072
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1  24VAC 启动和关断
      2. 3.3.2  USB 启动和关闭
      3. 3.3.3  ORing
      4. 3.3.4  LMR36520
      5. 3.3.5  TLV62568 瞬态响应
      6. 3.3.6  BM24072 瞬态响应
      7. 3.3.7  TLV62568（3V3 电源轨）
      8. 3.3.8  LMR36520（LMOut 电源轨）
      9. 3.3.9  BM24072（BMOut 电源轨）
      10. 3.3.10 参考
        1. 3.3.10.1 TLV62568
        2. 3.3.10.2 LMR36520
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5关于作者

2.2.1 对 24VAC 进行直流整流

该设计使用一个全桥整流器来进行直流整流。为防止在初始连接 24VAC 时出现非常大的浪涌电流，设计中实施了软启动电路。

图 2-2 中所示的示意图显示了整流和软启动过程。C1、C2 和 C3 充当高频率旁路电容器。R1、R2、C4 和 C5 提供对于 N 沟道 MOSFET 栅极恒定的软启动时间 (T1)。Q1 的栅极阈值电压范围是 1.0V 至 2.5V。在 VGS = 10V 时，RDS(on)max 为 92mΩ。选择的 R2 和 R3 阻值应确保在达到稳定状态后，将 42V 的最大值（24VAC 在最大容差下的峰值）分压后得到大概 10V 的电压。R2 和 R3 的计算如方程式 1 所示。

方程式 1. 42   V R 2 R 2 + R 3 = 42 150   k Ω 150   k Ω + 453   k Ω = 10.4   V

齐纳二极管 (D2) 用作 MOSFET 栅极的保护器件。R4 用于在 T1 仍处于打开状态时提供初始电流路径。使用 R4 可防止因 24VAC 变压器和 Q1 栅极阈值电压变化而导致软启动时间发生显著变化。最终电路提供了相对稳定的软启动时间，不受 24VAC 电源变化的影响。

C6 和 C7 充当整流器的平滑电容器。TIDA-010932 的最大功率输出为 10W。输出纹波是负载电流的函数。TINA-TI™ 仿真显示，最坏情况下的最大纹波为 11.7V。根据应用的不同，这种最坏情况通常不太可能发生；更合理的用例是，3.3V 电源轨和标称 24VAC 变压器的 100mA 输出可提供大概 1.4V 的整流纹波。必须在每个应用中检查这些纹波电压。即使在如上所述的最坏情况下，LMR36520 降压转换器也能够处理这些纹波电压和电压范围。

图 2-3 显示了图 2-2 中详述的原理图（在输入功率约为 750mW 下）仿真示例。从施加输入功率到整流器输出达到稳态的时间大概为 300ms。

GUID-20230608-SS0I-7MGR-NM4H-QBKZJDBLFZJ2-low.png图 2-2 软启动原理图
GUID-20230608-SS0I-NNM2-N7TS-CTMX1DW56VDR-low.png图 2-3 软启动 TINA-TI 仿真示例