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AN-CM-226使用对话框负载开关控制具有转换速率控制的浪涌电流

术语和定义
Mosfet.金属氧化物半导体场效应晶体管
RF.无线电频率

参考文献

  1. SLG59M1717V.,数据表,对话框半导体yabo国际娱乐

介绍

电子产品通常利用高侧p亚博电竞菠菜沟道MOSFET通过打开和关闭电路部分的电源来管理电源使用。例如,在电池供电的射频设备中,射频功率放大器和相关电路只有在发射射频能量时才会通电。由于对电路各部分的电源进行控制,在电路通电时就会产生涌流。如果不加以控制,涌流会造成电池系统、开关和线性稳压器输出的电压瞬变,从而对电子产品的质量、可靠性和性能造成有害影响。亚博电竞菠菜低功率产品,如电池供亚博电竞菠菜电设备,通常具有低静态电流线性电压稳压器,由于其低调节带宽,可能会受到涌流的负面影响。由于输出电阻的变化和可能的钝化,锂电池系统的输出电压也会受到涌流的负面影响。由于增加了输出阻力,较低的温度会加剧这种影响。这些不需要的影响会导致不稳定的产品行为,如微控制器复位,振荡器扰动,以及对模拟和数字电路的负面影响。Dialog负载开关的使用将通过设计来控制涌流,从而避免与这些涌流相关的负面影响。

涌入电流

在初始施加电压时,当电容器充电时,会产生涌流。施加在电容上的电压的转换速率和电容的值将决定涌流,如下所示:

浪涌电流可以表示为i浪涌= C.负载XDV / DT.其中C.负载电路电容是否被充电,并且DV / DT.是应用的电压的变化率。因此,作为示例,如果电容值等于10μF并且施加电压的上升时间为5V /μs,则浪涌电流等于10 x 10-6x 5/10-6= 50安培。

由于浪涌电流控制而增强了产品质量

未经检查的大型浪涌电流可能对电子产品的质量产生负面影响。亚博电竞菠菜由于不同的组分特性,老化和温度变化,浪涌电流将因产品而异。如果涌入电流不受设计控制,则可能的运输产品百分比将是有问题的,导致现场返回和不需要的相关成本。亚博电竞菠菜控制浪涌电流所需的步骤涉及控制施加到电路的电压的压力的转换速率的电路。对话框负载开关部件包含提供可编程转换速率的电路。例如,如果转换速率被编程到1V / ms的值,则具有10μF值的电容器的所得浪涌电流将为10 x 10-6x 1/10-3= 0.01安培或10毫安。

下面是一个显示暂态涌流(黄色trace- 2a /div)的示波器图像,没有使用转换速率控制。注意在电源上产生的0.7 V电压下降(蓝色轨迹e1 V/div),在本例中是锂电池系统(3.6 V),峰值涌流为9.2安。采用p沟道场效应晶体管作为串联通道元件实现了高边开关。这是一种非常常用的方法,用于实现控制电路部分功率的高侧负载开关。白色痕迹-2 V/div是施加到负载的电压,它由一个15µF电容组成。

图1:无弹簧速率控制

C负载=15μF,v= 3.6 v, r负载=无载

控制浪涌电流与对话框Greenfet负载开关

对话高侧负载开关解决方案利用可编程控制的回转速率时,开关是启用的。在高侧开关上使用受控的反转率将大大减少电路中使用体积电容和去耦电容的部分通电所产生的涌流。通过设计来控制这些涌电流将消除这些大的不必要的暂态电流的负面影响。

以下是示波器图像,显示使用转换速率控制的瞬态浪涌电流。峰值电流(蓝色迹线-5 mA / div)是恒定的10 mA。高侧开关是对话框SLG59M1717V GreenFet负载开关。与上述示例相比,示出了9.2a的峰值浪涌电流的峰值浪涌电流,通过使用对话框SLG59M1717V部分实现的10MA将导致电力系统的扰动较小。注意Dialog SLG59M1717V GreenFet负载开关产生的电压斜坡(黄色跟踪-1V / div)。白色迹线是仅显示5 mV浸渍的电池电压(AC耦合-10mV / div)。

图2:实施的转换速率控制

C . SLG59M1717V评估板杀了= 22 nf,c负载=15μF,vDD.= V.= 3.6 v, R负载=无载

测试和测量设置和原理图

下面是用来获取数据的两个测试设置的原理图。电路A用于测量涌流,不需要控制转换速率。电路B采用Dialog SLG59M1717V评估板进行转换速率控制,测量涌流。

图3:用于获取数据的两个测试设置的原理图

操作理论(电路A)

电路A的功能是将浪涌电流测量到C1中。C1的值选择为15μF。P沟道MOSFET的使用是典型的,用于控制电路部分的电源。RS用于将浪涌电流转换为可以用示波器测量的电压。浪涌电流预计在10 A等范围内,因此选择电阻值为50mΩ的原因。电压值将是每个放大器为50 mV。在测量大型浪涌电流时存在考虑因素。使用低侧测量技术,因此可以使用公共接地同时测量浪涌电流和电池电压,并显示在2通道示波器上。为了最大限度地减少由大型浪涌电流引起的导线电阻和导出的电压降误差,使用大直径线和组件引线,如粗体上所示。

TP2和TP3用于将RS上的电压连接到示波器的通道。使用10x探头。TP3是共同点。电池电压在TP4下测量,具有10倍探头。

TP1是函数生成器输出的连接点。函数发生器波形应设为脉冲,幅值高电压设为3.6 V,低电压设为0 V。

操作理论(电路B)

使用Dialog SLG59M1717V评估板使用转换速率控制来使用电路B测量C1中的浪涌电流。C1的值选择为15μF。RS用于将浪涌电流转换为可以用示波器测量的电压。浪涌电流预计将在10MA范围内,因此选择10欧姆电阻值的原因。电压值将为10 mV / mA。

TP2和TP3用于将RS上的电压连接到示波器的通道。使用10x探头。TP3是共同点。将探头BW设置为20 MHz。通过将探针直接放置在TP4上,用10x探针测量电池电压。

TP1是函数生成器输出的连接点。函数发生器模式应为脉冲,振幅设置为2v。

结果

对话高侧负载开关解决方案利用可编程控制的回转速率时,开关是启用的。在高侧开关上使用受控的反转率将大大减少电路中使用体积电容和去耦电容的部分通电所产生的涌流。通过设计来控制这些涌电流将消除这些大的不必要的暂态电流的负面影响。

结论

涌流可能会降低电子产品的质量和性能。亚博电竞菠菜如果没有设计的涌流控制,电池系统、线性电源和开关电源的输出可能会出现不需要的电压下降、暂态和扰动。采用带有回转率控制的Dialog负载开关将提高电子产品的质量、性能和可靠性亚博电竞菠菜