01、高边开关使用 P-MOSFET 的非同步降压控制器
高边开关使用P-MOSFET的优点是,驱动电路简单,不需要自举电路,所以成本更低(可以节省自举电路成本)。但缺点是,在相同的其他电路参数下,P-MOSFET的导通电阻RDS(ON)比N-MOSFET的大,导致的导通损耗大,转换效率稍低。
TPS64203DBVR非同步降压控制器需要外置高边开关管P-MOSFET和续流二极管,而且该器件仅能驱动P-MOSFET。其反馈基准电压VFB是1.213V,输入电压VIN范围是1.8V至6.5V,输出电压VOUT范围是VFB至VIN(输出电压可以等于输入电压,说明该器件支持100%占空比模式)。
基于TPS64203DBVR的降压电路,根据外部P-MOSFET、续流二极管和功率电感三个元件的参数选择不同,可以实现3.0A至5.0A的最大负载电流。另外,还有LM3485MM/NOPB和LM25085MM/NOPB也是需要外置高边开关管P-MOSFET和续流二极管的非同步降压控制器件。
TPS64203DBVR非同步降压控制器的内部原理框图
TPS64203DBVR非同步降压控制器的典型应用电路之5V转换为1.2V@1.2A上图所示,分别是TPS64203DBVR非同步降压控制器的内部原理框图和典型应用电路,通过直接将输出端连接到反馈引脚,实现最小输出电压为1.2V(通过输出电压配置公式 VOUT = (1+RHS/RLS) * VFB 来看,相当于高边反馈电阻RHS为零,低边反馈电阻RLS为无穷大或开路,所以输出电压等于反馈电压)。
通过外置的高边增强型P-MOSFET、续流二极管和功率电感(Si2323DS连续漏极电流为4.1A,MBRS1540T3G平均整流电流为1.5A,744052006额定电流为1.45A)实现连续负载电流支持1.2A。
02、高边开关使用 N-MOSFET 的非同步降压控制器
相比高边开关使用P-MOSFET的非同步开关控制器电路,高边开关使用N-MOSFET的优点是,导通电阻RDS(ON)更小,因此导通损耗也更小,转换效率更高。缺点是,高边开关需要自举电路,驱动控制方式更复杂,理论上对应的成本就会更高。
LM5088MHX-2/NOPB非同步降压控制器的反馈电压是1.5%精度典型值1.205V,输入电压范围是4.5V至75V,输出电压最小值为1.205V。开关频率可以使用RT/SYNC引脚与GND的电阻配置为50kHz到1MHz之间。另外,VCC引脚(输出电压)典型值是7.8V(VCC引脚支持外接电源范围是8.3V至13V)。
LM5088MHX-2/NOPB非同步降压控制器的内部原理框图
LM5088MHX-2/NOPB非同步降压控制器的典型应用电路上图所示,分别是LM5088MHX-2/NOPB非同步降压控制器的原理框图和典型应用电路,Q1是高边开关管,D1是续流二极管,C13是高边开关管的自举电容。该典型应用电路的输入电压范围是5.5V至55V,输出电压是5.0V,负载电流为7.0A,开关频率使用R3=24.9k电阻配置为典型值250kHz。
03、小结
此文,属于《开关电源宝典▪降压电路(BUCK)的原理与应用》“2.2 什么是非同步(异步)整流和同步整流?”章节内容,举例简介非同步降压控制器。