ZHCSYL8 July 2025 TPS546B25W
PRODUCTION DATA
對(duì)于同步降壓轉(zhuǎn)換器，電感器電流在高側(cè) MOSFET 導(dǎo)通時(shí)間（ON 時(shí)間）內(nèi)以線性速率增加，該速率由輸入電壓、輸出電壓和輸出電感值決定。在低側(cè) MOSFET 導(dǎo)通時(shí)間（OFF 時(shí)間）內(nèi)，該電感器電流根據(jù)壓擺率（由輸出電壓和輸出電感值決定）線性降低。在關(guān)斷期間，即使壓擺率為負(fù)值，電感器通常也會(huì)從器件 SW 節(jié)點(diǎn)流向負(fù)載，該器件即拉出電流，輸出電流聲明為正值。本節(jié)介紹基于正低側(cè)電流的過(guò)流限制功能。下一節(jié)將介紹基于負(fù)低側(cè)電流的過(guò)流限制功能。
TPS546B25W 器件中的正過(guò)流限制 (OCL) 功能用于逐周期鉗制低側(cè)谷值電流。關(guān)斷期間會(huì)通過(guò)檢測(cè)流經(jīng)低側(cè) MOSFET 的電流來(lái)監(jiān)測(cè)電感器電流。當(dāng)檢測(cè)到的低側(cè) MOSFET 電流保持在選定的 OCL 閾值以上時(shí)，低側(cè) MOSFET 保持導(dǎo)通，直到檢測(cè)到的電流水平低于選定的 OCL 閾值。此操作會(huì)延長(zhǎng)關(guān)斷時(shí)間，并推遲下一個(gè)導(dǎo)通時(shí)間（高側(cè) MOSFET 導(dǎo)通）。因此，會(huì)設(shè)置 STATUS_IOUT 中的 OCL 位，并且器件提供的平均輸出電流也會(huì)降低。只要負(fù)載拉動(dòng)重負(fù)載（檢測(cè)到的低側(cè)谷值電流 超過(guò)所選的 OCL 閾值），該器件便會(huì)繼續(xù)在此鉗位模式下運(yùn)行，從而延長(zhǎng)當(dāng)前的關(guān)斷時(shí)間并推遲下一個(gè)導(dǎo)通時(shí)間。該器件沒(méi)有實(shí)現(xiàn)直接連接到過(guò)流限制電路的故障響應(yīng)電路，而是使用 VOUT 跟蹤 UVF 功能在發(fā)生過(guò)流故障時(shí)關(guān)斷器件。在過(guò)流事件期間，由負(fù)載吸收的電流 (IOUT) 超過(guò)由器件提供給輸出電容器的電流，因此，輸出電壓趨于降低。最終，當(dāng)輸出電壓降至選定的欠壓故障閾值以下時(shí)，VOUT 跟蹤 UVF 比較器將檢測(cè)到這一情況，并在 UVF 響應(yīng)延遲（可在 VOUT_UV_FAULT_RESPONSE 寄存器中編程）后關(guān)斷器件。然后，該器件根據(jù)在 VOUT_UV_FAULT_RESPONSE 寄存器中選擇的 bit[3] RESTART 來(lái)響應(yīng)跟蹤 UVF 觸發(fā)器。在 RESTART 位未設(shè)置（值為“0”）的情況下，該器件將閉鎖高側(cè)和低側(cè)驅(qū)動(dòng)器。清除閉鎖的方法是復(fù)位 VCC 或切換 EN 引腳。在設(shè)置了 RESTART 位（值為“1”）的情況下，該器件進(jìn)入斷續(xù)模式，并在 56ms 的斷續(xù)睡眠時(shí)間過(guò)后自動(dòng)重新啟動(dòng)，并且不限制重新啟動(dòng)的嘗試次數(shù)。換句話說(shuō)，對(duì)過(guò)流故障的響應(yīng)由編程的 UVF 響應(yīng)進(jìn)行設(shè)置。
如果在軟啟動(dòng)斜坡期間出現(xiàn) OCL 條件，該器件仍會(huì)在運(yùn)行時(shí)采用基于檢測(cè)到的低側(cè)谷值電流的逐周期電流限制。這種運(yùn)行方式可以限制充入輸出電容器的能量，因此輸出電壓的上升速度可能慢于所需的軟啟動(dòng)壓擺率。在軟啟動(dòng)期間，VOUT 跟蹤 UVF 比較器被禁用，因此，該器件不會(huì)響應(yīng) UVF 事件。軟啟動(dòng)完成后將啟用 VOUT 跟蹤 UVF 比較器，然后該器件開(kāi)始響應(yīng) UVF 事件。
該器件的 OCL 功能是通過(guò)模擬電路檢測(cè)低側(cè)谷值電流而實(shí)現(xiàn)的，與集成式模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 無(wú)關(guān)。遙測(cè)模擬前端在每個(gè)低側(cè) MOSFET 導(dǎo)通時(shí)間自始至終從低側(cè)電流檢測(cè)電路和平均低側(cè) MOSFET 電流獲得輸入。通過(guò)這種方法，遙測(cè)子系統(tǒng)會(huì)報(bào)告負(fù)載電流 (IOUT)，這是電感器電流的平均值，但不是峰值或谷值。