ZHCSNN4D October 2020 – May 2025 LMG3422R050 , LMG3426R050 , LMG3427R050
PRODUCTION DATA
內(nèi)部反相降壓/升壓轉(zhuǎn)換器為 GaN 器件的關(guān)斷電源生成穩(wěn)壓負(fù)電源軌。降壓/升壓轉(zhuǎn)換器通過滯后控制器峰值電流模式控制。正常運(yùn)行情況下,轉(zhuǎn)換器保持不連續(xù)導(dǎo)通模式,但在啟動期間,可能進(jìn)入連續(xù)導(dǎo)通模式。轉(zhuǎn)換器采用內(nèi)部控制模式,只需要一個表面貼裝電感器與輸出旁路電容器。通常情況下,轉(zhuǎn)換器設(shè)計為使用一個 4.7μH 電感器與一個 2.2μF 輸出電容器。
降壓/升壓轉(zhuǎn)換器采用峰值電流遲滯控制模式。如 圖 7-2 所示,在電感達(dá)到峰值電流限值以前,電感電流在開關(guān)周期開始時增加。隨后,電感電流會下降至零。對于每個電流脈沖之間的空閑時間,通過降壓/升壓控制器自動確定,并且可以減小為零。因此,當(dāng)空閑時間為零時,會出現(xiàn)最大輸出電流,該電流由峰值電流決定,但在一階近似下與電感值無關(guān)。然而,降壓/升壓轉(zhuǎn)換器能夠向 -14V 軌輸出的峰值電流與 VDD 輸入電壓成正比。因此,降壓/升壓轉(zhuǎn)換器能夠支持的 GaN 最大開關(guān)頻率會隨著 VDD 電壓的變化而變化,并且僅在 VDD 電壓高于 9V 時指定為 3.6 MHz。
圖 7-2 降壓/升壓轉(zhuǎn)換器電感器電流LMG342xR050 支持 GaN 在高達(dá) 3.6 MHz 的頻率下運(yùn)行。由于在 GaN 器件啟用的較寬的開關(guān)頻率范圍內(nèi)功耗具有非常大的差別,因此采用兩個峰值電流限值來控制降壓/升壓轉(zhuǎn)換器。對于這兩個范圍,通過輸入正向閾值頻率隔開。如 圖 7-3 所示,當(dāng)開關(guān)頻率處于較低范圍時,峰值電流最初設(shè)置為較低值 IBBSW,M(low)(通常為 0.4A)。當(dāng)開關(guān)頻率處于較高范圍時,峰值電流會升至較高值 IBBSW,M(high)(通常為 1A),需要較大的電感器。該頻率檢測邏輯上有一個濾波器,因此在設(shè)置為較高的降壓/升壓峰值電流限值以前,需要將 LMG342xR050 以較高的頻率連續(xù)運(yùn)行五個周期。設(shè)置較高的限值以后,除非關(guān)斷,否則電流限值不會再次降低。即使開關(guān)頻率回到較低范圍,電流限值也不會降至下限。
由于降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的峰值電流受到兩種不同的峰值電流(低頻與高頻工作時分別為 0.4A 與 1A)的限制(參閱“內(nèi)部降壓/升壓 DC-DC 轉(zhuǎn)換器”),因此電感器的飽和電流必須遠(yuǎn)高于額定峰值電流限值。通過較高的頻率切換較高的限值以后,即使 GaN 器件再以較低的頻率進(jìn)行開關(guān),電流限值也不會回到較低水平。因此,建議根據(jù)較高的 1A 限值選擇電感器。