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一直以來(lái)，開關(guān)穩(wěn)壓器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)MPS MPQ2420A開關(guān)穩(wěn)壓器的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、MPQ2420A 開關(guān)穩(wěn)壓器概述

MPQ2420A 是一款集成了高端和低端高壓功率 MOSFET 的降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器。它可以提供高達(dá) 0.3A 的高效輸出。集成監(jiān)控器增加了系統(tǒng)的額外安全冗余功能。

4.5V 至 75V 的寬輸入范圍使其適合汽車環(huán)境中的各種降壓應(yīng)用。全溫下 5μA 的關(guān)斷模式靜態(tài)電流非常適合電池供電應(yīng)用。在輕載條件下，可通過(guò)降低開關(guān)頻率在寬負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率，以減少開關(guān)和柵極驅(qū)動(dòng)器損耗。也可以降低啟動(dòng)開關(guān)頻率和短路電流以防止電感電流跑飛。全方位保護(hù)功能包括欠壓鎖定保護(hù)(UVLO)和過(guò)溫關(guān)斷保護(hù)。過(guò)溫關(guān)斷保護(hù)確保了工作的穩(wěn)定性和可靠性。

MPQ2420A 采用 TSSOP-16 EP 封裝。

二、MPQ2420A 開關(guān)穩(wěn)壓器詳述

MPQ2420A 是一款 75V、0.3A、同步、降壓開關(guān)穩(wěn)壓器，具有集成的高側(cè)和低側(cè)高壓功率 MOSFET(分別為 HS-FET 和 LS-FET)。 它提供高效的 0.3A 輸出，并具有寬輸入電壓范圍、外部軟啟動(dòng)控制和精確的電流限制。 它具有非常低的工作靜態(tài)電流，使其適用于電池供電的應(yīng)用。

(一)控制方案

ILIM 比較器、FB 比較器和零電流檢測(cè)器 (ZCD) 塊控制 PWM。 如果 VFB 低于 1V 參考電壓且電感器電流降至零，則 HSFET 導(dǎo)通，ILIM 比較器開始檢測(cè) HS-FET 電流。 當(dāng) HS-FET 電流達(dá)到其極限時(shí)，HS-FET 關(guān)閉，LS-FET 和 ZCD 模塊開啟。 ILIM 比較器關(guān)閉以降低靜態(tài)電流。 LS-FET 和 ZCD 模塊在電感電流降至零后關(guān)閉。 如果 VFB 低于 1V 參考電壓，HS-FET 將打開并開始另一個(gè)周期。 如果 VFB 保持高于 1V 參考電壓，HS-FET 將保持關(guān)閉，直到 VFB 降至 1V 以下。

(二)內(nèi)部調(diào)節(jié)器和 BIAS

2.6V 內(nèi)部穩(wěn)壓器為大部分內(nèi)部電路供電。 該穩(wěn)壓器采用 VIN 并在整個(gè) VIN 范圍內(nèi)運(yùn)行。 當(dāng) VIN 大于 3.0V 時(shí)，穩(wěn)壓器的輸出處于全穩(wěn)壓狀態(tài)。 較低的 VIN 值會(huì)導(dǎo)致較低的輸出電壓。 當(dāng) VBIAS > 2.9V 時(shí)，BIAS 電源會(huì)覆蓋輸入電壓并為內(nèi)部穩(wěn)壓器供電。 當(dāng) VBIAS > 4.5V 時(shí)，BIAS 為 LS-FET 驅(qū)動(dòng)器供電。 使用 BIAS 為內(nèi)部穩(wěn)壓器供電可提高效率。 當(dāng)穩(wěn)壓輸出電壓在 2.9V 至 5.5V 范圍內(nèi)時(shí)，建議將 BIAS 連接到穩(wěn)壓輸出電壓。 當(dāng)輸出電壓超出此范圍時(shí)，BIAS 可以使用 >2.9V 至 >4.5V 的外部電源供電。

(三)啟用控制 (EN)

MPQ2420A 具有專用的使能控制 (EN)。 當(dāng) VIN 變高時(shí)，EN 啟用和禁用芯片(高邏輯)。 其下降閾值一致為1.2V，上升閾值高出約350mV。 懸空時(shí)，EN 被內(nèi)部 0.8mμA 電流源上拉至 4.0V 左右，使能。 要將其下拉，需要 0.8mμA 的電流能力。 當(dāng) EN = 0V 時(shí)，芯片進(jìn)入最低關(guān)斷電流模式。 當(dāng)EN高于零但低于其上升閾值時(shí)，芯片保持關(guān)斷模式，關(guān)斷電流稍大。

(四)軟啟動(dòng) (SS)

MPQ2420A 采用軟啟動(dòng) (SS) 機(jī)制來(lái)防止轉(zhuǎn)換器輸出電壓在啟動(dòng)期間出現(xiàn)過(guò)沖。 當(dāng)芯片啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)部電路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)恒定電流來(lái)為外部軟啟動(dòng)電容充電。 SS 電壓以 SS 時(shí)間設(shè)定的慢速?gòu)?0V 緩慢上升。 當(dāng) VSS 小于 VREF 時(shí)，VSS 會(huì)覆蓋 VREF，并且 FB 比較器使用 VSS 而不是 VREF 作為參考。 當(dāng) VSS 高于 VREF 時(shí)，VREF 恢復(fù)控制。

(五)熱關(guān)斷

熱關(guān)斷可防止芯片在極高溫度下運(yùn)行。 當(dāng)硅芯片達(dá)到超過(guò)其上限閾值的溫度時(shí)，整個(gè)芯片將關(guān)閉。 當(dāng)溫度低于其下限閾值時(shí)，芯片再次啟用。

(六)啟動(dòng)和關(guān)閉

如果 VIN 和 VEN 都高于相應(yīng)的閾值，則芯片啟動(dòng)。 參考模塊首先啟動(dòng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電壓和電流，然后啟用內(nèi)部穩(wěn)壓器。 穩(wěn)壓器為其余電路提供穩(wěn)定的電源。

如果內(nèi)部電源軌為高電平，則內(nèi)部定時(shí)器會(huì)使功率 MOSFET 保持關(guān)閉約 50μs，以清除任何啟動(dòng)毛刺。 當(dāng)軟啟動(dòng)模塊啟用時(shí)，SS 輸出保持低電平并緩慢上升。

三個(gè)事件可以關(guān)閉芯片：VEN 低電平、VIN 低電平和熱關(guān)斷。 在關(guān)閉過(guò)程中，首先阻塞信令路徑以避免任何故障觸發(fā)。 然后內(nèi)部電源軌被拉低。 浮動(dòng)驅(qū)動(dòng)器不受此關(guān)閉命令的影響，但其充電路徑被禁用。

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