SC2463 多路輸出開(kāi)關(guān)電源控制器及其應(yīng)用
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
Q1一2的總損耗(PQ1-2)是它的柵極損耗，傳導(dǎo)損耗，開(kāi)關(guān)損耗和寄生二極管傳導(dǎo)損耗的總和，即
PQ1-2=RQ1-2_GATE+PQ1-2_D+PQ1-2_S （11）
以圖1為例，F(xiàn)DS6898A上下端導(dǎo)通內(nèi)阻都是14m,．q，整個(gè)FDS6898損耗為O 34w。
場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)溫可由式(12)計(jì)算，即
TJ=TA+θJA·PLOSS （12）
從FDS6898A手冊(cè)上可查到它最大的結(jié)溫至室溫?zé)嶙枋?8℃／W(θ1A)，如果圖1電源環(huán)境最高溫度是45℃，那么Q1工作結(jié)溫(TQ1J)為72℃(45+78×O.34)。這溫度遠(yuǎn)小于FDS6898A 150℃的結(jié)溫限制。這里假設(shè)Q1被直接焊在2盎司銅層和1平方英寸面積的PCB散熱焊盤(pán)上。如果需要更進(jìn)一步降低Q1的結(jié)溫，可以增加PCB散熱焊盤(pán)面積或?qū)1套上外加的散熱器。另外，芯片到散熱焊盤(pán)的焊接，封裝芯片材料，熱接觸面，熱結(jié)合性能，可得到的有效散熱區(qū)域和環(huán)境空氣流動(dòng)狀況(自然或強(qiáng)制對(duì)流)都對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管晶片的溫升都有很大的關(guān)系。實(shí)際溫度的測(cè)量和驗(yàn)證是場(chǎng)效應(yīng)管熱沒(méi)計(jì)的關(guān)鍵。表1是場(chǎng)效應(yīng)管功率損耗的匯總。
圖l中開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器另一路(12V→1．2V／3A)中的功率器件可用同樣方式來(lái)設(shè)計(jì)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180117.htm
3 PCB排板要點(diǎn)
電源功率器件在PCB上的正確放置和走線(xiàn)將決定整個(gè)電源工作是否正常。設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)開(kāi)關(guān)電源功率器件上的電壓和電流的波形有一定的了解。圖3更進(jìn)一步顯示了一個(gè)降壓式開(kāi)關(guān)電源功率電路元器件上的電流和電壓波形。由于從輸入濾波電容(GIN)，上端場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)和下端場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)中所流過(guò)的電流是帶有高頻率和高峰值的交流電流，所以要盡量減小由GIN一Q1一Q2所形成的環(huán)路面積。同時(shí)由下端場(chǎng)效應(yīng)管(O2)，電感(L)，和輸出濾波電容(COUT)所組成的環(huán)路面積也要盡量減小。
圖4是一個(gè)比較好的電源功率電路PCB走線(xiàn)。CIN一Q1-Q2和Q2-L一COUT環(huán)路的面積已控制得最小。上端場(chǎng)效應(yīng)管(Q1)的源極，下端場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的漏極和輸出電感(L)之間的連接點(diǎn)是一整塊銅片焊盤(pán)。由于該連接點(diǎn)上的電壓是高頻電流，Q1和Q2和L需要靠得非常近。雖然輸出濾波電感(L)和輸出濾波電容(COUT)之間的走線(xiàn)上沒(méi)有高峰值的高頻電流，但比較寬的走線(xiàn)可以降低直流阻抗的損耗使電源的效率得到提高。如果成本上允許，電源可用一面完全是接地層的雙面PCB。但必須注意在地層上盡量避免走功率和信號(hào)線(xiàn)。在電源的輸入和輸出端口還各增加了一個(gè)瓷片電容器來(lái)改善電源的高頻濾波性能。
參照文獻(xiàn)中討論過(guò)的要點(diǎn)，我們首先需要將連接到功率地層的元器件和連接到控制信號(hào)地層的元器件區(qū)分開(kāi)來(lái)，然后將控制信號(hào)器件靠近信號(hào)地層和控制芯片(SC2463)?？刂菩盘?hào)地層與功率地層需分隔開(kāi)來(lái)并通過(guò)單點(diǎn)相連接。這連接點(diǎn)通常會(huì)選擇在控制芯片的接地腳(SC2463的腳21)。
評(píng)論