lm2717-adj是国半公司最近推出的新产品,是一种由两个pwm降压式转换器组成的双输出、电压可调的ic。该器件主要特点:第1路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达2.2a(rds(on)=0.16ω);第2路降压式转换器的内部开关管的开关电流可达3.2a(rds(on)=0.16ω);输入电压范围4~20v;输出电压可由两外设电阻设定,最低电压为1.267v;开关频率可设定在300~600khz范围内;内部有输入欠压保护及过热保护;24引脚tssop封装;工作温度范围-40℃~+125℃
该器件组成的双电源主要应用于tft-lcd显示器、手持式电子装置、便携式电子产品及膝上计算机等产品。
引脚排列与功能
lm2717-adj的引脚排列如图1所示,各引脚的功能如表1所示。
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图1lm2717-adj的引脚排列
有关参数(典型值)
lm2717-adj有关参数如下:静态电流iq=2.7ma;基准电压vbg=1.267v;输入电压vin为4~20v;开关电流限制值:第1路为2.2a,第2路为3.2a;频率设定是电阻rf:rf=4.64kω时,fsw=300khz;rf=2.26kω时,fsw=600khz;关闭控制:电源正常工作,vh>1.8v;电源关闭,nl<0.7v;输入电压vin低于3.6v时低压锁存;输入电压vin高于3.8v时正常工作。
典型应用电路
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图2输出15v及3.3v的应用电路
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图3输出5v及3.3v的应用电路
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图4自举升压电路
lm7217-adj的典型应用电路如图2及图3所示。图2是一种输入17~20v,输出15v及3.3v的应用电路;图3是在相同输入电压下,输出5v及3.3v的应用电路。这两个电路的基本参数都相同,主要差别在设定输出电压到反馈端的电阻分压器的阻值不同。图2、3中的cbootx(x值是1或2)是自举式升压电容器,它可以提高驱动器的电压,保证n-mosfet有足够的vgs电压,如图4所示。在上电的瞬间,从vin→d→cboost→lx→coutx到地的电流给cboost及coutx(包括coutxa)充电,由于cboost<<(coutx+coutxa),所以vin的电压大部分降在cboost上。cboost上的电压vcboost等于驱动器电压vdri,保证了n-moseft的vgs电压值。
本文主要介绍电路中一些元器件参数的选择。
1输出电压的设定
输出电压vout与图1、2中的反馈电路分压电阻rfb1(3)及rfb2(4)有关,其关系式为:
vout=(1+rfb1(3)/rfb2(4))×1.267v(1)现rfb2(4)设为20kω,则在要求的vout下可求出rfb1(3)值。例如,vout要求3.3v,rfb2设为20kω,按上式可求得rfb1为32.09kω,可取33kω(图中rfb1=36.5kω、rfb2=20.4kω,则按公式计算出vout=3.53v,这考虑是在有负载时,输出电压有下降的原因,将电压提高了0.23v)。2输入电容cin及输出电容cout选择输入电容要选择等效串联电阻(esr)小的铝电解、钽电解电容或陶瓷电容。电容要根据其纹波电流尺寸大小来选择。纹波电流iripple与iout、vout、vin有关,其关系式为:(2) 例如,iout=2a、vout=3.3v、vin=17v,则可求得irms=0.79a。则可从电容器样本上找到耐压为25v、允许纹波电流大于0.79a的电容器即可。
输出电容除要满足纹波电流要求外,还要求满足输出纹波电压的要求,一般可根据要求的纹波电压vripple来确定cout的容量大小,其关系式为: vripple=iripple(esr+1/8fsw×cout)(3) 式中,iripple为纹波电流、esr为输出电容的等效串联电阻、fsw为开关频率。cout应选esr小、允许纹波电流大的os-con或poscap(有机聚合物为电解质的铝或钽电解电容)。输出电容往往再并联一个小容值的陶瓷电容,可滤去高频纹波电压。
3肖特基二极管(d1、d2)的选择
肖特基二极管的耐压要大于最大输入电压25%以上,额定整流电流要等于最大输出电流。
4电感器l1及l2的选择
电感器l1及l2下式计算:
l1或l2=(vin-vout)vout/vin×iripple×fsw(4)例如,vin=17v、vout=3.3v、iout(max)=2a、iripple=0.6a、fsw=300khz,则l1或l2为14.8μh(计算值),可取标准值22μh。式中,iripple取iout(max)的30%作估算值,若iout(max)=2a时,则iripple=0.6a。电感器的饱和电流要大于1.2×iout(max),且要选其直流电阻小的电感器(≤0.2ω)。
5软启动电容的选择
软启动的目的是防止启动时的大冲击电流的产生,方法是通过向外接软启动电容css充电。软启动时间tss与css及充电电流iss的关系为:tss=css×0.6v/iss(5)
一般tss取3ms,iss的典型值为9μa,则css可取47nf。
结束语
在实际使用中,只要按输出电压来计算rfb1(3)及rfb2(4),其它元器件可按图1、2的参数选择即可,不必一一计算。例如,图中d1、d