ZHCSQQ3A March 2024 – September 2024 TPS1213-Q1
PRODUCTION DATA
通過執行節 8.2.2中所述的類似設計過程,外部元件值計算如下:
其中,
I(G) 為 165μA(典型值)。
要將 IINRUSH 設置為 1.76A,計算出的 Cg 值應大約為 20.6nF。
串聯電阻 Rg 必須與 Cg 一起用于限制關斷期間來自 Cg 的放電電流。選擇的 R3 值為 100Ω,Cg 為 22nF。
在正常運行期間,電阻 RBYPASS 與旁路 FET RDSON 一起用于設置負載喚醒電流閾值。
選擇 MOSFET Q3 時,重要的電氣參數包括最大持續漏極電流 ID、最大漏源電壓 VDS(MAX)、最大柵源電壓 VGS(MAX) 以及漏源導通電阻 RDSON。
根據設計要求,選擇的是 BUK7J1R4-40H,其電壓等級為:
40V VDS(MAX) 和 ±20V VGS(MAX)
當 VGS 為 10V 時,RDS(ON) 的典型值為 1.06mΩ
MOSFET Qg(total) 的典型值為 73nC
MOSFET VGS(th) 的最小值為 2.4V
MOSFET CISS 的典型值為 5.4nF
與負載喚醒閾值相同的短路閾值電壓 V(SCP/LWU) 的建議范圍為 30mV 至 500mV。接近下限閾值 30mV 的值可能會受到系統噪聲的影響。接近上限閾值 500mV 的值將導致較高的短路電流閾值。為了最大限度減少這兩個問題,選擇 50mV 作為短路閾值電壓或負載喚醒閾值電壓。
V(SCP/LWU) 值也可以根據所選的 RISCP 電阻通過以下公式進行計算:
可以使用以下公式選擇 RBYPASS 電阻值:
要將負載喚醒閾值設置為 50mA,RBYPASS 的計算值應為大約 1Ω。
可通過以下公式計算旁路電阻器的平均額定功率:
計算得出的 RBYPASS 平均功率耗散大約為 0.0025W
以下公式可計算旁路電阻器中的峰值功率耗散:
RBYPASS 的峰值功率耗散計算值大約為 256W
在 LPM 短路的情況下,上電的峰值功率耗散時間可根據以下公式計算得出:
其中,
V(G2_GOOD) 是內部閾值,值為 7V(典型值)。
I(G2) 為 165μA(典型值)。
VGS(th) 是柵源電壓,CISS 是所選旁路 FET 的有效輸入電容。
根據方程式 28 計算出的 TPULSE 值大約為 769μs。
為了在超過方程式 28 中計算得出的 TPULSE 時間內支持平均功率耗散和峰值功率耗散,需要使用一個 1Ω、1.5W、1% CRCW25121R00FKEGHP 電阻器。
TI 建議設計人員與電阻制造商分享旁路電阻器的整個功率耗散曲線并獲取他們的建議。
可根據以下公式計算旁路路徑中的峰值短路電流:
根據方程式 25中選擇的 RBYPASS,計算出 IPEAK_BYPASS 的值為 16A。
TI 建議設計人員確保旁路路徑 (Q3) 的工作點(VBATT_MAX、IPEAK_BYPASS)處于 SOA 曲線內的時間超過方程式 28 中計算的 TPULSE。