ZHCSSN6B August 2023 – December 2024 TPS25983
PRODUCTION DATA
8.2.2.5.2 用例 2：在含有负载的条件下启动：输出电容 COUT 和负载消耗电流
当负载在导通序列期间消耗电流时，会消耗额外的功率。考虑到启动期间的电阻负载 RL(SU)，在 TdVdt 时间内，负载电流随着输出电压的增加而成比例斜升。方程式 19 显示了充电期间由于电阻负载而产生的内部 FET 平均功耗。
方程式 20 给出了启动期间器件的总功耗。
在所选启动时间内，含有负载和不含负载条件下的功率耗散不得超过启动期间的热关断图 中所示的启动热关断限制。
图 8-2 启动期间的热关断图对于本文所讨论的设计示例，输出电压必须在 20ms 内斜升，这就要求 12V 电压轨的压摆率为 0.6V/ms。
设置 0.6V/ms 压摆率所需的 dVdt 引脚上 CdVdt 电容可使用方程式 21 计算得出。
启动期间，dVdt 电容器通常会经受 VIN + 4V。高压偏置导致有效电容值下降。因此，建议选择比计算值高 20%，得到 9.2nF。选择最接近的 10% 标准值：10nF
10nF 的 CdVdt 电容可设置 0.46V/ms 的压摆率和 26ms 的输出斜坡时间 TdVdt。
斜升期间，负载电容 COUT 消耗的浪涌电流可使用方程式 22 计算得出。
浪涌功耗可使用方程式 23 计算得出。
对于 3.9W 功率损耗，器件的热关断时间必须大于斜升时间 TdVdt，才能确保成功启动。图 8-2 显示了启动热关断限制。对于 3.9W 功率，关断时间约为 100ms。因此，在不含任何输出负载的条件下，使用 26ms 作为启动时间是安全的。
启动期间存在 10Ω 负载时的额外功耗可使用方程式 24 计算得出。
启动期间的总器件功耗可使用方程式 25 计算得出。
根据启动期间的热关断图，对于 6.3W，热关断时间约为 40ms。预留 30% 的裕度是安全的，可允许系统参数（例如负载、元件容差和输入电压）发生变化。因此，将 10nF 的 CdVdt 电容与 10Ω 的启动负载搭配使用，完全在可接受的限制范围内。
当 COUT 较大时，需降低启动期间的功耗。这可通过增加 CdVdt 电容器的值来实现。可在线使用的电子表格工具 TPS25983xx 设计计算器 可用于迭代计算。