升壓DC-DC穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為電流源進行電池充電
AX1771 DC-DC控制器內(nèi)置升壓DC-DC控制器,構(gòu)成簡單的開關(guān)模式電流源,可用于電池充電。電壓控制環(huán)路被禁用,以便電流控制環(huán)路提供調(diào)節(jié)。
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MAX1771 DC-DC控制器內(nèi)置升壓DC-DC控制器,構(gòu)成簡單的開關(guān)模式電流源,可用于電池充電。電壓控制環(huán)路被禁用,以便電流控制環(huán)路提供調(diào)節(jié)。
圖1所示的開關(guān)穩(wěn)壓器包括獨立的電流和電壓反饋環(huán)路,用于維持穩(wěn)壓。通過禁用電壓環(huán)路,您可以使用電流環(huán)路來實現(xiàn)通用電流源。
圖1.所示連接將該開關(guān)模式穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為通用電流源。
首先,將5V施加到V+。由于芯片在該端子上期望有12V的反饋,因此它假設(shè)失去調(diào)節(jié)并將控制權(quán)轉(zhuǎn)移到電流環(huán)路。這種工作模式允許通過Q1的電流斜坡增加,導致CS(引腳8)上的電壓增加,直到達到內(nèi)部比較器門限(210mV)。然后,定時電路關(guān)斷Q1,固定的2.3μs,循環(huán)重復。結(jié)果是電感電流相對恒定,這也是負載電流(圖 2)。
圖2.如圖所示,Q1的柵極驅(qū)動和通過L1的電流相關(guān)。
使用適當?shù)脑?,電路可在很寬的輸入電壓范圍?nèi)產(chǎn)生恒定電流。圖1電路(如圖所示為元件值)是鎳鎘電池的快速充電器,可提供600mA充電電流。計算如下:
峰值電感電流為IPEAK = VSENSE/R1,其中VSENSE是電流檢測比較器的210mV門限。抖動電流(負載電流交流分量的峰峰值)為:
(1) IDITHER = VBATT tOFF/L,
其中VBATT是電池電壓,tOFF是前面提到的2.3μs間隔,L是L1的電感。
如圖2所示,平均電感電流為IAVE = IPEAK - 1/2IDITHER。從上面替換,
首先,為建議的電流源選擇一個平均電流(本電路中為600mA)。接下來,確定V的標稱值巴特(本例中為 4.8V)。接下來,為了確保交流(相對于直流)分量相對較小,請將公式1中的抖動電流設(shè)置為小于0.2I大道并求解 L:
(使用 L = 100μH。
接下來,將此L值(100μH)代入公式2并求解R1:
(使用 R1 = 300mΩ。
三種形式的錯誤導致I大道偏離規(guī)定的600mA(圖3):V變化意義、通過比較器和 MOSFET (Q1) 的延遲,以及檢流電阻 R1 的容差。在較低電壓下,最大的誤差是V的誤差意義,IC1數(shù)據(jù)手冊中指定為210mV ±30mV或約14%。(在該電路中,該值約為190mV。
圖3.如文中所述,電流源誤差隨輸入電壓而增加。
在較高電壓下,延遲會導致峰值電流超過電流限值。您可以通過選擇電感值來最小化此錯誤,如下所示:
(5)L (in μH) > 5.5 (VIN VBATT),
以伏特為單位的 VIN 和 VBATT。
其他錯誤源 - VBATT,tOFF和L的變化 - 相對較小,因為它們與IDITHER有關(guān),IDITHER僅限于IAVE的一小部分。
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