前端“預(yù)升壓” 美信車載電源系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)

　　假設(shè)MAX16952的輸出功率為20W （8V，2.5A）、效率為90%，MAX15005的輸出功率必須在至少22.3W?？紤]到17.53V的穩(wěn)壓輸出，MAX15005的平均輸出電流為 1.27A。如果MAX15005輸出電壓設(shè)置在更高值，則會(huì)降低輸出電流。D2可以選用低成本的肖特基二極管，輸出電容C7必須能夠支持MAX15005的穩(wěn)壓輸出。

　　4、同步和最大占空比

　　為了保證MAX15005開關(guān)頻率的外同步，外部時(shí)鐘頻率必須比內(nèi)部振蕩頻率高出至少102%。選擇R6 = 7kΩ、C4 = 100pF，MAX15005內(nèi)部振蕩頻率約為1MHz，外部同步時(shí)鐘頻率為2MHz。

　　當(dāng)SYNC輸入檢測(cè)到同步信號(hào)的上升沿時(shí)，C4通過內(nèi)部1.33mA （典型值）電流源放電。該電容（RTCT引腳）電壓達(dá)到500mV時(shí)，C4通過R6充電（R6連接在VREG5引腳），直到檢測(cè)到下一個(gè)同步信號(hào)的上升沿。放電時(shí)間（TDISCHARGE）決定了穩(wěn)壓器的最小關(guān)斷時(shí)間tOFF。如果時(shí)間小于160ms，則將最小tOFF鉗制在160ns。實(shí)際上，假設(shè)充電時(shí)間（TCHARGE）為340ns （TP = 500ns），RTCT電壓升至：

　?。ㄊ?4）

　　考慮到放電電流為615μA1，在RTCT引腳增加的放電時(shí)間為：

　　（式25）

　　最小tOFF = 160ns對(duì)應(yīng)的最大占空比為68%。當(dāng)最大占空比受限制時(shí)（輸入電壓較低，這里為5V），根據(jù)boost占空比公式（式20），MAX15005在OUTA端能夠提供的最大穩(wěn)定電壓是：

　　（式26）

　　此電壓確保MAX16952在超出電壓跌落條件限制時(shí)仍可正常工作。

　　5、電感選擇

　　合理選擇電感值，以滿足boost轉(zhuǎn)換器的最小輸出電流要求。為保證穩(wěn)壓器始終工作在連續(xù)模式，最小電感值為：

　　（式27）

　　此設(shè)計(jì)中，最差工作條件發(fā)生在VIN的最大輸入電壓（11.67V）下，對(duì)應(yīng)占空比為37%。

　　配合8V、最小輸出電流為1A、效率為90%的buck轉(zhuǎn)換器工作時(shí)，boost轉(zhuǎn)換器的最小輸出功率為9.44W，對(duì)應(yīng)的最小輸出電流IOUTA（MIN）為538mA。綜合這些因素，根據(jù)前面的公式計(jì)算得到1.32μH電感值。此設(shè)計(jì)中選擇L1 = 2.2μH。

　　6、電流檢測(cè)

　　MAX15005在檢流電阻的電壓達(dá)到305mV時(shí)觸發(fā)電流限制。因此，為了合理選擇檢流電阻，需首先計(jì)算boost電感的峰值電流：

　　（式28）