TI芯片 Buck-Boost电路中的过压保护电路设计

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TPS92692-Q1是一款用于汽车照明的LED驱动芯片，由于可以设计成Boost，Buck-Boost，SEPIC 等多种拓扑结构，在汽车LED车灯上得到了广泛的应用。
      当设计成Buck-Boost拓扑时，由于LED-端连接的是输入电压 VIN，因此LED两端的电压是Buck-Boost电路输出与输入电压  VIN 之间的电压差，这就给OVP电路的设计带来了问题。

图1 TPS92692-Q1 Buck-Boost电路
         从数据表1可以看到，TPS92692-Q1的OV管脚的动作电压 VOV(THR)是1.228V，这个电压是OV管脚对GND的电压，而实际上，我们需要的是对LED灯串两端的电压进行OVP保护。因此，需要先将LED两端的电压转换成一个对GND的电压信号。

表1 TPS92692-Q1 输出电压保护参数
        如图1红色框所示，通过增加一个简单的PNP三极管电路，即可以实现上述功能。
       让我们先简单分析一下这个电路的工作原理。假设三极管的发射极与基极间的电压为VEB， LED灯两端的电压为 VLED，忽略 RCS及 压降 QDIM，则电阻 ROV2上的电压为:

       因此，流过三极管发射极的电流为:

       由于三极管的基极电阻值一般很大，基极电流相对发射极电流小得多，因此可以忽略不计。这样，可以认为流过集电极的电流与发射极电流相等，即

       由此可以得到三极管集电极的电压，即TPS92692-Q1OV管脚的电压为:

       通常，三极管的VEB值比较固定，一般在0.7V左右，由此可知，当触发OVP保护时，Buck-Boost电路的输出电压为：

       通过以上计算公式，即可根据设定的OVP保护电压计算出需要的ROV1及ROV2。为便于快速设计，TI在网站上提供了针对TPS92692-Q1 Buck-Boost拓扑的计算工具TPS92692-Q1 Buck-Boost Design Calculator。