ZHCAFX2 October 2025 LM5171 , LM5171-Q1

3 外部误差放大器电路的设计

在电压模式下运行 CH2 时，需要使用外部误差放大器。图 3-1 展示了两个通道的方框图。外部误差放大器 OPA1 及 OPA2 用于 CH2。

图 3-1 两个 LM5171 通道，具有 CH2 的外部运算放大器

在设计外部误差放大器电路时，应考虑以下特性、

图 3-2 展示了一个示例。

使用了两个共阴极二极管，以便具有较高输出电压的误差放大器接管环路。

为误差放大器及逻辑门提供 LM5171 VDD 引脚。VDD 引脚为内部 5V 线性稳压器的输出。从 VDD 汲取的电流不要超过 10mA。

VREF 是容差为 1% 的 3.5V 电压基准，具有 2mA 负载能力。在 VREF 引脚之间使用电阻分压器来设置基准电压（VSETH 和 VSETL）。

在选择 VSETH 和 VSETL 电压电平时，请注意运算放大器共模输入电压范围。凭借 VDD 电源，LM358 系列等广泛使用的运算放大器在整个温度范围内具有 0V 至 VDD 至 2V 的共模输入电压范围。在这种情况下，1V 至 2.5V 对于 VSETH 和 VSETL 是一个合理的范围。

图 3-2 考虑软启动及环路交接的外部运算放大器电路

当 CH2 关断（EN2 = 低电平）或在升压模式（DIR2 = 低电平）下运行时，将 VSETL 拉至低电平。同样，当 CH2 关断（EN2 = 低电平）或在降压模式（DIR2 = 高电平）下运行时，将 VSETH 拉至低电平。NAND 门适合此应用，如图 3-2 所示。

在设计电阻分压器时，从 VREF 引脚汲取 0.1mA 开始，R_b 和 R_t 计算公式如下，

方程式 1.

R_{b} = \frac{V S E T H}{0.1 m A}

方程式 2.

R_{t} = \frac{V R E F - V S E T H}{0.1 m A}

R_t、R_b 和 C_t 的时间常数决定软启动时间，

方程式 3.

t_{S S} \approx 2 (R_{b} ‖R_{t}) \times C_{t}

其中 R_b||R_t 是 R_b 和 R_t 的并联电阻，

方程式 4.

R_{b} ‖R_{t} = \frac{R_{b} \times R_{t}}{R_{b} + R_{t}}

在本例中，选择了 2V 基准电压。选择了 R_b = 15kΩ 和 R_t = 20kΩ。

软启动时间为 10ms 时，C_t 计算公式如下，

方程式 5.

C_{t} = \frac{t_{S S}}{2 (R_{b} ‖R_{t})} = 583 n F

选择了 560nF 电容器。

选择了 2N7002 对 C_t 进行放电。选择了 R_LIM = 10Ω 来限制流经 MOSFET 的峰值电流。