DC-DC｜應用篇

電源時序規格②：電路和常數計算範例

2024.04.24

重點

實現電源時序②的電路由DCDC IC×3、Power Good電路×2和放電電路×3組成。

在上上篇文章和上一篇文章中，已經介紹了電源時序規格②相關的電源導通時和關斷時的時序工作。本文將介紹實現規格②的實際電路範例以及各種設置所需的常數計算。

電源時序規格②：實際的電路和常數計算範例

實現電源時序②的電路範例如下所示。三個系統的DCDC 1～3假定為開關穩壓器或線性穩壓器（LDO）。每個DCDC都有有効化（EN）引腳，可以控制輸出的開和關。

●Power Good模組

有兩個Power Good模組。在規格①中，Power Good功能是使用電壓監控IC BD4142HFV實現的，但在規格②中，則由下圖所示的同相遲滯比較器實現，IC則使用比較器IC BA8391G。

啟動時的檢測電壓VH和關斷時的檢測電壓VL之間設有較大的遲滯電壓。這使得透過1個元件來檢測啟動時和關斷時的電壓並輸出控制訊號成為可能。

下面以上述電路範例中的VOUT1為例，計算每個常數。VOUT1為1.2V，IC1的PGOOD設置為在達到輸出電壓的90%時輸出一個標誌。啟動時的檢測電壓VH為1.2V×0.9，即1.08V。關斷時的檢測電壓VL設置為0.5V。這是即使在每個電源之間施加反向電壓，寄生元件大概也不會導通的電壓。

比較器的閾值電壓VTH設置在VH和VL之間的中點，如下所示。該值可以透過公式2-1來計算。

另外，VTH也可以用公式2-2來表示，當為了求得R2而將公式2-2變形後，就成為公式2-3。

設R1為47kΩ，VCC由VIN提供所以是5V，R2根據以下公式變為8.8kΩ。從E24系列電阻阻值速查表中選擇標稱電阻值9.1kΩ。

R3選擇與反相輸入引腳（－IN）的阻抗相同的產品，以抵消輸入偏置電流。根據公式2-4得出的值為7.6kΩ，從E24系列電阻阻值速查表中選擇標稱電阻值7.5kΩ。

計算同相遲滯比較器的VH和VL的常用計算公式為2-5和2-6。當這些公式被轉換為計算R4和RPULLUP的公式時，就會變成公式2-7和2-8。

將前面求得的常數代入公式2-7和公式2-8，再求出剩餘值。

對VOUT2的Power Good模組也按照相同的步驟進行常數計算。請參考本文開頭給出的整體電路範例。

●放電電路

在該電路中，discrete結構的放電電路連接到每個DCDC。如下圖所示，該電路由NPN電晶體和電阻組成。第一段的電晶體是簡單的逆變器電路，第二段是集極開路開關。第二段導通時，在DCDC關斷時主要是釋放輸出電容器的殘餘電荷，使VOUT迅速下降。輸出電壓的下降時間根據與第二段電晶體的集極串聯的電阻（下圖中的R4）值來調整。這部分與規格①相同。

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