XC6219 电流折返电路
下述**将着眼于XC6219 电流折返工作状态。此外,因为XC6219 电流折返电路有时与XC6219 的限定电流功能同时使用,我们也将介绍限定电流功能。
1.用折返电流和限幅电路来限定电流
1.1.基本原理 XC6219 为了防止输出短路、过电流和间接地防止过热,包含了两个不同的限定电流功能 .限定电流电路; .电流折返电路。 通过结合2 个电路,得到近似于图1 的限定电流示意图。
图 1: XC6219 VOUT vs.IOUT 图表
1.2.限定电流电路的作用 在解释折返电路的详细工作状态之前,先观察为什么XC6219 要求在电流折返电路中追加1 个限定电流电路。关于这个问题请参照图2。
图2: XC6219 电流限制。
从图中标注的红色虚线能看出,如果XC6219 不包含限定电流功能,在折返电路起作用之前,输出电流IOUT 变得非常高。此外,高输出电流将导致XC6219 的温度升高而引起危险。并且因为XC6219 不包含专用的过热停机电路,XC6219 有可能被这些高温损坏而再不能使用。 为了避免由于电流折返电路精度不够准确引起的问题,当输出电流变得过高时,限定电流功能开始工作强制输出电压VOUT 降低。 当VOUT 降低到低于一定数值时,折返电流将取代限定电流并强制使VOUT 更进一步降低,而IOUT 也同时降低。
2.在启动时电流折返电路的作用 在上一节中强调了当输出电压已稳定时,XC6219 限定电流和电流折返电路对超过负载电流的响应。但是存在另外一种情况,在启动状态时电流折返电路也能被触发。 对此问题请参照图3,处于XC6219 输出端IC 的I-V(消耗电流、输入电压)特性,作为XC6219 的典型特性而标注了红色。这个事例有助于理解电流折返电路如何能防止输出电压超过规定值。
图3: XC6219 启动时候的动作。 在启动时处于点 A,从A 点到B 点,XC6219 能提供IC 要求的电流,其输出电压能开始沿XC6219 的折返曲线(用黑色表示)上升。 然而,超过了B 点之后, IC 的红色曲线穿越到XC6219 的折返曲线下方,这表示输出电流的要求高于XC6219 的允许范围。其结果在于折返电路开始工作并且输出电压停止上升。 取而代之,输出电压稳定到IC 的I-V 特性与XC6219 折返曲线交叉点。在举例中,B 点对应的输出电压是1.4V。 从XC6219 来看,IC 输出端的I-V 特性相当于负载电阻的变化。所以,当红色曲线位于折返曲线下方时,说明负载电阻变得太小。 重要的是需要注意,当折返电路检测到负载电阻变得过小,或者说折返电路不等到输出电流达到限定电流值(XC6219F 型为380mA),在闭锁之前就开始工作。因为折返路不允许在启动中流过任何高电流,起了一种防止突波电流的作用。虽然不是作为高效率专用的防止突波电流电路,这是折返电路的另一个值得认识的优点。
结论 归结于上述说明,我们更进一步认识到,不仅在启动时,而且当要求 XC6219 在输出电压达到了一个稳定值之后,提供一个过高的输出电流时,电流折返电路所起的各种作用。我们认识到,折返电路能有助于降低启动时的突波电流。 虽然许多其他的LDO(来自TOREX 或者竞争对手)采用了类似XC6219 的“电流折返+限定电流”的结构,但是也有许多LDO 的结构不同。在将来,我们将在更详尽的文献中讲解诸如TOREX LDO 的保护电路。
|