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ZHCSPN3A May 2023 – February 2024 TPS54KB20

PRODUCTION DATA

封裝選項

機械數據 (封裝 | 引腳)

RZR|16
- MPQF704A

散熱焊盤機械數據 (封裝 | 引腳)

訂購信息

zhcspn3a_oa

6.3.10 電流檢測和正過流保護

對于降壓轉換器，在高邊 MOSFET 的導通階段，開關電流以線性速度增加，速度由輸入電壓、輸出電壓、導通時間和輸出電感值決定。在低邊 MOSFET 的導通階段，該電流以線性方式下降。開關電流的平均值等于負載電流。

該器件中的輸出過流限制 (OCL) 由逐周期谷值電流檢測控制電路實施。在低邊 MOSFET 導通狀態期間會通過測量低邊 MOSFET 漏源電流來監控電感器電流。如果測得的低邊 MOSFET 漏源電流高于電流限制閾值，則低邊 MOSFET 將保持導通狀態，直到電流電平低于電流限制閾值。這種類型的行為會降低該器件提供的平均輸出電流。

在過流情況下，流向負載的電流超過流向輸出電容器的電流。因此，輸出電壓趨于降低。最終，當輸出電壓降至低于欠壓保護閾值 (80%) 時，UVP 比較器會檢測到電壓下降并在 70μs 的等待時間后關斷該器件。根據器件型號，該器件會自動斷續或閉鎖，如過壓和欠壓保護 中所述。

圖 6-7 展示了逐周期谷值電流限制行為以及該器件關斷前的等待時間。

圖 6-7 過流保護

如果在啟動期間發生 OCL 情況，該器件仍具有基于低邊谷值電流的逐周期電流限制。軟啟動完成后，由 OCL 事件引起的 UV 事件會在 70μs 等待時間后關斷該器件。觸發 UV 后，器件進入斷續或閉鎖模式，具體取決于器件型號，如過壓和欠壓保護 所述。

從 ILIM 引腳連接到 AGND 的電阻 R_ILIM 可設置電流限制閾值。TI 建議使用容差為 ±1% 的電阻，因為容差較差的電阻提供的 OCL 閾值精度較低。方程式 5 根據該器件上給定的過流限制閾值計算 R_ILIM。方程式 6 根據給定的 R_ILIM 值計算過流限制閾值。

為了保護該器件以免意外連接到 ILIM 引腳上，該器件實現了一個內部固定 OCL 鉗位。當 ILIM 引腳的電阻對于 AGND 而言過小或意外短接至接地端時，該內部 OCL 鉗位會限制低邊 MOSFET 上的最大谷值電流。TI 不建議采用 <? 4.32kΩ 的 R_ILIM 進行設計。

方程式 5.

R_{I L I M} = \frac{K_{O C L}}{I_{O C L I M} - \frac{1}{2} \times \frac{(V_{I N} - V_{O U T}) \times V_{O U T}}{V_{I N}} \times \frac{1}{L \times f_{S W}}}

其中

I_OCLIM 是負載電流的過流限制閾值（單位為 A）
R_ILIM 是 ILIM 電阻值（單位為 Ω）
K_OCL 是用于該計算的 120 × 10³ 常數
V_IN 是輸入電壓值（單位為 V）
V_OUT 是輸出電壓值（單位為 V）
L 是輸出電感值（單位為 μH）
f_SW 是開關頻率（單位為 MHz）

方程式 6.

I_{O C L I M} = \frac{K_{O C L}}{R_{I L I M}} + \frac{1}{2} \times \frac{(V_{I N} - V_{O U T}) \times V_{O U T}}{V_{I N}} \times \frac{1}{L \times f_{S W}}