ZHCSQQ2 December 2024 TPS4813-Q1
PRODUCTION DATA
在有多個 FET(Q1、Q2)并聯的大電流應用中,可使用旁路 FET (Q3) 的柵極壓擺率控制來對容性負載進行預充電,并限制浪涌電流。
TPS48130-Q1 將柵極驅動器 (G2) 與專用的控制輸入 (LPM) 集成。此特性可用于驅動獨立的低功耗旁路 FET (Q3),并對容性負載進行預充電,同時限制浪涌電流。圖 7-3 顯示了采用 TPS48130-Q1 的低功耗旁路 FET 實施方案,用于為容性負載充電。外部電容器 Cg 可降低柵極開通壓擺率并控制浪涌電流。
在上電過程中,當 EN/UVLO 被拉至高電平且 LPM 被拉至低電平的時間超過 500μs 時,器件會通過 165μA 拉電流將 G2 拉至高電平來導通 Q3,而主 FET(G1 柵極驅動器)保持關斷狀態。
使用方程式 22 可計算 IINRUSH:
其中,
CLOAD 是負載電容。
VBATT 是輸入電壓,Tcharge 是充電時間。
使用方程式 23 可計算所需的 Cg 值。
其中,
I(G) 為 165μA(典型值)。
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。Rg 的建議值介于 220Ω 和 470Ω 之間。
對輸出電容器充電后,可以通過從外部將 LPM 驅動為高電平來控制主 FET(G1 柵極驅動器)并關斷旁路 FET(G2 柵極驅動器)。現在可以通過將 INP 驅動為高電平來開通主 FET(G1 柵極驅動器)。
圖 7-4 顯示了在大電流應用中使用低功耗旁路路徑為大型輸出電容器充電的應用電路。此設計涉及一個與旁路 FET 串聯的功率電阻器 (RBYPASS),如圖 7-4 所示。
TPS48130-Q1 支持使用公共旁路路徑的負載電容器充電和自動負載喚醒功能。使用電阻器 RBYPASS 和 FET Q3,如圖 7-4 所示。
在負載電容器充電期間,器件通過監測 G2 和 SRC 上的電壓來檢測旁路 FET Q3 的 VGS。一旦檢測到的閾值達到 VG2_GOOD 閾值(典型值為 7V),表明 Q3 柵極得到增強(負載電容器已充電),因此會監測 CS+ 和 CS– 引腳上的電壓。
使用此方案,電容器充電電流 (IINRUSH) 也可以設置為高于負載喚醒閾值 (ILWU),如圖 7-5 所示。
設置負載喚醒觸發器閾值:在正常運行期間,串聯功率電阻器 RBYPASS 與旁路 FET RDSON 一起用于設置負載喚醒電流閾值。可使用以下公式選擇 RBYPASS:
其中,
RISCP 是根據短路閾值(使用方程式 8 進行設置)選擇的電阻器。
ILWU 是所需的負載電流喚醒閾值。
RDSON_BYPASS 是旁路 FET 的 RDSON。
RBYPASS 還有助于在上電進入短路期間限制電流以及 Q3 上的應力。