使用或測(cè)試 XL7005A/XL7015 時(shí),在選用電子負(fù)載 CC 模式測(cè)試的情況下,常遇到無法帶載啟動(dòng)的問題,下面我們以 XL7005A 為例來一探究竟。
XL7005A 簡(jiǎn)介
XL7005A 是一款高壓降壓恒壓產(chǎn)品,輸入電壓 5~100V,開關(guān)電流 0.4A,輸出功率 5W 以內(nèi),典型應(yīng)用電路如圖 1:
XL7005A 工作模式
XL7005A 具有輸出短路保護(hù)功能,短路保護(hù)工作模式是:當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到輸出端短路時(shí),輸出電壓降低,芯片降低工作 頻率,但輸出電流仍然存在,當(dāng)短路狀態(tài)去除后,系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常,為確保全電壓范圍內(nèi),系統(tǒng)輸出短路功能正常,特別 是高壓輸入時(shí),輸出短路不會(huì)損壞,故將芯片內(nèi)部限流點(diǎn)限制在較小范圍內(nèi)。系統(tǒng)在帶載啟動(dòng)時(shí),不僅要給輸出端電容充電, 同時(shí)還要給后端負(fù)載供電,這要求系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)輸入端提供較大的電流值。按圖1電路,電感使用47uH,輸出電容為100uF, VIN=48V,輸出設(shè)定 5V,輸出接電子負(fù)載,CC 模式,電流設(shè)置為 0.3A。正常帶載啟動(dòng)時(shí)波形如圖 2,右側(cè)是放大后的 波形(黃色:SW 電壓;綠色:輸出電壓;藍(lán)色:電感電流)。
上電時(shí),輸出端電壓為零,芯片軟啟動(dòng),工作在低頻狀態(tài)(頻率約在 26KHz 左右),初始電感電流峰值為 2A 左右, 之后峰值電流約 1.5A(此電流已經(jīng)觸發(fā)到芯片內(nèi)部的限流點(diǎn)),且輸出端電壓不斷提高,經(jīng)過幾毫秒之后,當(dāng)輸出端電壓 提升至設(shè)定值的 60%左右時(shí),芯片工作頻率恢復(fù)至 150KHz,由于頻率提高,電感提供的能量增大,輸出電壓迅速提高至 5V。
在上述電路參數(shù)不更改情況下,將電子負(fù)載 CC 模式由 0.3A 提升至 0.4A 時(shí),系統(tǒng)便會(huì)出現(xiàn)無法正常帶載啟動(dòng)現(xiàn)象, 波形見圖 3。在系統(tǒng)帶載 0.4A 啟動(dòng)時(shí),芯片起初也是低頻工作,電感電流值為最大狀態(tài),但是由于負(fù)載端汲取的電流由之 前的 0.3A 提高至 0.4A,輸出能量較之前增大,而輸入端能量基本不變(輸入電壓,系統(tǒng)電路均未變動(dòng)),導(dǎo)致輸出端電 壓始終無法提高至 3V 以上,則芯片一直工作于 26KHz 左右(頻率不變,輸入能量也不會(huì)改變),最終導(dǎo)致輸出端電壓無 法正常建立。
整改方法
1.盡可能避免使用電子負(fù)載 CC 模式測(cè)試,使用 CC 模式測(cè)量時(shí),只要輸出端有電壓,電子負(fù)載便會(huì)按照其所設(shè)定的電 流值從電源端汲取電流,導(dǎo)致系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)既要給輸出電容充電,又要給電子負(fù)載供電,二者所需的能量偏大,系統(tǒng)在使用 小感量電感時(shí)無法在低頻工作時(shí)提供如此大的能量,導(dǎo)致輸出端電壓不能正常建立。
2.減小輸出電容,可以更快的給電容充電,減小充電能量,可以給后端負(fù)載提供更多的能量。
3.增大電感量,啟動(dòng)時(shí)可以較好的抑制電流峰值,避免觸發(fā)到芯片的限流點(diǎn),同時(shí)感量增大,電感存儲(chǔ)的能量增大,可 以給后級(jí)負(fù)載提供更多的能量,讓后端電壓快速建立起來。
將圖 1 電路中,電感感量更改為 100uH 后,電子負(fù)載仍是 CC 模式帶載 0.4A,可以正常帶載啟動(dòng),波形見圖 4。
審核編輯:黃飛
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