ZHCSQH3B November 2022 – January 2025 LMG3522R030 , LMG3526R030 , LMG3527R030
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 引腳配置和功能
- 5 規格
- 6 參數測量信息
- 7 詳細說明
- 8 應用和實施
- 9 器件和文檔支持
- 10修訂歷史記錄
- 11機械、封裝和可訂購信息
7.3.4 內部降壓/升壓 DC-DC 轉換器
內部反相降壓/升壓轉換器為 GaN 器件的關斷電源生成穩壓負電源軌。降壓/升壓轉換器通過滯后控制器峰值電流模式控制。正常運行情況下，轉換器保持不連續導通模式，但在啟動期間，可能進入連續導通模式。轉換器采用內部控制模式，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，轉換器設計為使用一個 4.7μH 電感器與一個 2.2μF 輸出電容器。
降壓/升壓轉換器采用峰值電流遲滯控制模式。如 圖 7-2 所示，在電感達到峰值電流限值以前，電感電流在開關周期開始時增加。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，當空閑時間為零時，會出現最大輸出電流，該電流由峰值電流決定，但在一階近似下與電感值無關。然而，降壓/升壓轉換器能夠向 -14V 軌輸出的峰值電流與 VDD 輸入電壓成正比。因此，降壓/升壓轉換器能夠支持的 GaN 最大開關頻率會隨著 VDD 電壓的變化而變化，并且僅在 VDD 電壓高于 9V 時指定為 2 MHz。
圖 7-2 降壓/升壓轉換器電感器電流LMG352xR030 支持 GaN 在高達 2 MHz 的頻率下運行。由于在 GaN 器件啟用的較寬的開關頻率范圍內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，當開關頻率處于較低范圍時，峰值電流最初設置為較低值 IBBSW,M(low)（通常為 0.4A）。當開關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，因此在設置為較高的降壓/升壓峰值電流限值以前，需要將 LMG352xR030 以較高的頻率連續運行五個周期。設置較高的限值以后，除非關斷，否則電流限值不會再次降低。即使開關頻率回到較低范圍，電流限值也不會降至下限。
圖 7-3 降壓/升壓轉換器峰值電流由于降壓/升壓轉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“內部降壓/升壓 DC-DC 轉換器”），因此電感器的飽和電流必須遠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行開關，電流限值也不會回到較低水平。因此，建議根據較高的 1A 限值選擇電感器。