ZHCAC17D June   2013  – January 2023 TLV62130 , TLV62130A , TLV62150 , TLV62150A , TPS61175 , TPS61175-Q1 , TPS62130 , TPS62130A , TPS62131 , TPS62132 , TPS62133 , TPS62135 , TPS62136 , TPS62140 , TPS62140A , TPS62141 , TPS62142 , TPS62143 , TPS62150 , TPS62150A , TPS62151 , TPS62152 , TPS62153 , TPS62160 , TPS62161 , TPS62162 , TPS62163 , TPS62170 , TPS62171 , TPS62172 , TPS62173

 

  1.   在反相降压/升压拓扑中使用 TPS6215x
  2.   商标
  3. 1反相降压/升压拓扑
    1. 1.1 概念
    2. 1.2 输出电流计算
    3. 1.3 VIN 和 VOUT 范围
  4. 2设计注意事项
    1. 2.1 设计注意事项
    2. 2.2 额外的输入电容器
    3. 2.3 数字引脚配置
      1. 2.3.1 数字输入引脚(EN、FSW、DEF)
      2. 2.3.2 电源正常引脚
    4. 2.4 启动行为和开关节点注意事项
  5. 3外部组件选择
    1. 3.1 电感器选择
    2. 3.2 电容器选型
  6. 4典型性能
  7. 5结论
  8. 6参考文献
  9. 7修订历史记录

数字输入引脚(EN、FSW、DEF)

由于 VOUT 在此配置中是 IC 接地,因此 EN 引脚必须以 VOUT(而非接地)为基准。在降压配置中,产品数据表中使能引脚的额定典型阈值电压为 0.9V(被视为高电平)和 0.3V (被视为低电平)(请参阅 TPS62130TPS62140TPS62150TPS62160TPS62170 产品数据表,以及参考文献 2参考文献 6)。但在反相降压/升压配置中,VOUT 电压是基准电压;因此,高阈值为 0.9V + VOUT,低阈值为 0.3V + VOUT。例如,如果 VOUT = –3.3V,VEN 在高于 –2.4V 的电压下被视为高电平,在低于 -3V 的电压下被视为低电平。DEF 和 FSW 引脚也具有相同的效果。

这种行为可能会导致难以启用或禁用器件,因为在某些应用中,提供 EN 信号的 IC 可能无法产生负电压。图 2-4 所示的电平转换器通过消除负 EN 信号,减少了与失调 EN 阈值电压相关的任何问题。

GUID-BBDBA08E-1C24-475D-AE41-27C97296E175-low.gif
VOUT 是反相降压/升压转换器的负输出电压
图 2-4 EN 引脚电平转换器

最初驱动 EN 的正信号改为连接到 Q1 的栅极 (SYS_EN)。当 Q1 关闭 (SYS_EN grounded) 时,Q2 在其 VGS 上看到 0V,并且也保持关闭。在这种状态下,EN 引脚检测到 VOUT 低于低电平阈值,并禁用该器件。

当 SYS_EN 提供足够的正电压来开启 Q1(MOSFET 数据表中指定的 VGS 最小值)时,Q2 的栅极通过 Q1 被拉低。这会将 Q2 的 VGS 驱动为负,并打开 Q2。因此,VIN 通过 Q2 连接到 EN,且该引脚高于高电平阈值,从而使器件导通。确保 Q2 的 VGD 在使能和禁用状态下均保持在 MOSFET 的额定值范围内。不遵守此约束可能会导致 MOSFET 损坏。

启用和禁用序列如图 2-5图 2-6 所示。SYS_EN 信号激活使能电路,G/D NODE 信号表示 Q1 和 Q2 之间的共享节点。EN 信号是电路的输出,从 VIN 变为 –VOUT,从而正确启用和禁用器件。该设计采用了一个有源放电电路,来在 IC 被禁用时将 VOUT 加速恢复到 0V。

GUID-78D40F0A-05EF-4996-BB23-F117B1D19B95-low.gif图 2-5 启动时的 EN 引脚电平转换器
GUID-CED43F86-59C9-4E9A-AEA8-20F5267D0747-low.gif图 2-6 关断时的 EN 引脚电平转换器