Таблица данных IC и вопрос выбора MOSFET

Я пытаюсь спроектировать понижающий преобразователь с использованием синхронного понижающего контроллера TI LM3150, и мне интересно, как прочитать некоторые из этих спецификаций и как выбрать полевые МОП-транзисторы на основе заряда затвора:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3150.pdf?ts=1594337765626&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

введите описание изображения здесь

В нем говорится, что ограничение тока VCC составляет 65 мА, но почему ограничение тока равно VCC = 0?

Теоретически вы должны определить заряд затвора MOSFET и частоту переключения так, чтобы ограничение тока VCC < (Qc_Total * FSW). Однако за последние несколько дней я увидел пару эталонных проектов TI (для других ИС контроллеров питания), в которых это правило не применялось, и в каждом коммутаторе использовалось множество полевых транзисторов. Теоретически это не сработает, если минимальное ограничение тока действительно составляет 65 мА (возможно, это происходит только при экстремальных температурах). Я не так понимаю? Или, может быть, их проекты на самом деле являются лишь «эталонной» и не предназначены для производства?

Спасибо.

Ответы (1)

Вот блок-схема внутреннего устройства LM3150.

Функциональная блок-схема LM3150

Таким образом, VCC обычно регулируется до ~ 6 В с помощью LDO. Это обеспечивает питание драйверов, которые выполняют фактическое переключение. Поскольку роль драйверов заключается в том, чтобы эффективно заряжать конденсаторы (затворы MOSFET), важным вопросом является то, сколько тока LDO может обеспечить на постоянной основе. C_VCC и C_BST обрабатывают большую часть краткосрочного текущего спроса; каждый имеет порядок ~ 1 мкФ, тогда как затвор MOSFET может иметь емкость ~ 10 нФ.

Чтобы проверить источник тока LDO, они закорачивают контакт VCC на землю (следовательно, «VCC = 0 В») и измеряют, какой ток может производить микросхема. Судя по таблице, 100 мА является типичным, и они указывают, что в диапазоне рабочих температур будет производиться не менее 65 мА. В соответствующей сноске говорится: «(1) VCC обеспечивает самосмещение для внутреннего привода затвора и цепей управления. Тепловые ограничения устройства ограничивают внешнюю нагрузку.', то есть вы не можете потреблять значительный ток от контакта VCC для других целей, или устройство может перегреться и отключиться.

Что касается второй части вашего вопроса, вы можете сравнительно легко распараллелить полевые МОП-транзисторы, но уравнение FSW * Q_total <= I_VCCL все равно должно выполняться. Ниже приведен пример, который они включили в техническое описание LM3150.

Пример выбора MOSFET для LM3150

В их примере Q_total получается 22 нФ, а допустимый верхний предел 130 нФ. Если бы они захотели, они могли бы удвоить каждый MOSFET, доведя Q_total до 2 * 22 нФ = 44 нФ, что все еще значительно ниже предела.

Наконец, эталонные проекты TI приведены как примеры того, что чип делает то, что они говорят, а также как пример реализации со средними значениями. Эти виды проектов не предназначены для прямого производства в том смысле, что фактические входы/выходы и т.д. для вашего конкретного приложения, вероятно, будут каким-то образом отличаться от значений, которые они использовали, но эти конструкции предназначены для работы, как предусмотрено (на самом деле они продают довольно много своих эталонных схем в виде готовых плат) . Техническое описание LM3150 включает такую ​​конструкцию, начиная со страницы 14 (раздел «Применение и реализация»). Он проходит процесс проектирования в рекомендованном порядке и дает уравнения для определения значений для каждой детали.

Сэр, это чрезвычайно полезный ответ.