概述:MP1410ES采用8P-SOI塑封结构 ,开关频率为380kHz,输入电压范围为4.75V~15V,可调输出电压范围为1.22V~13V,可实现随周期电流限制保护、热关机保护、误差保护及欠压闭锁功能,关断电流25μA,转换效率高达95%采用电流运作方式,能提供快速瞬变响应和环路稳定,在输入电压大幅变动情况下,可以连续输出2A电流的能力。在+12V降压系统中连续采用2只MP1410ES芯片(未画出),另一种降压为显示屏内电路供电。内部集成有基准电压源、OSC振荡器、电流传感放大器、误差放大器、电流检测比较器、频率反馈比较器、RS锁存器、MOSFET推挽输出级和峰值电流限制与热短路保护电路。 它可以和ACT4060,LM2596 TD1410互换。
一、MP1410ES引脚功能
(1)脚:BS(Bootstrap,自举电路),高侧栅极驱动升压输入端。由于N沟道MOSFET开关的G极电压高于输入电压,所以在SW端和BS端之间加入一只升压电容,以便对G极进行可靠驱动。BS电=、内部框图MP1410内部框图如图3所示,由稳压器、电流检测放大器、误差放大器、振荡器、触发器、驱动电路、高侧电源开关MOSFET、低侧电源开关MOSFET及热关机等电路组成。其中,电流检测放大器、误差放大器、振荡器、触发器等组成控制系统,可以实现对转换器随周期的电流限制保护,从而使其性能得到极大提升,使得该转换器在多个领域的应用中独具优势。 容通常为lOnF.也可以用更大一些。
(2)脚:VIN,电源输入端。由于转换器的输入电流不是连续的,为了保证提供直流输入电压,需要在输入端加入滤波电容,其中陶瓷电容为首选,钽电容和低ESR电解电容也能满足要求。但不论选择何种滤波电容,都需要尽量靠近转换器芯片安装。
(3)脚:SW,开关输出端。在转换器输出端与负载之间接LC滤波电路,电感量可由下列公式确定:L=Vout ( Vin-Vout)/( Vin - fsc.△I),式中Vout为输出电压,Vin为输入电压,fsc为转换频率,△I为峰一峰电感纹波电流。大电感看似有利,但存在较大的串联电阻和较低的饱和电流,反而对电路不利。当高侧开关管关闭时,由输出整流管Dl给电感提供电流,所以要求采用肖特基二极管( 40V、3A),以减小正向压降和恢复时间。
(5)脚:FB,反馈输入端。通过调节反馈电阻R4和R5分压比,来确定转换器输出电压,反馈电压可由公式确定:
Vfb=R4.Vout/( R4+R5).Vfb最小值为1.184V,典型值为1.222V,最大值为1.258V。在电路设计时Vtb值一般取1.222V,并首先确定R4为lOkΩ,R5可由公式确定:R5=R4Vout/Vfb-R4=10×3.3÷1.222-10=17kΩ(设Vout:3.3V).
(6)脚:COMP,补偿输入端。补偿输入端控制系统的稳定性,内接误差放大器的输出端,与外部串联的RC电路构成一个极零的组合,从而控制系统特性。选择补偿电阻R3来得到预期的交叉频率,选择补偿电容C2来设置零到1/4的交叉频率,通过补偿使系统达到稳定。在某些不稳定的情况下,加入第二个补偿电容C14也是很必要的。
(7)脚:EN,使能输入端。通过输入电平实现对转换器的控制,当使能电压高于1.OV时转换器工作,当使能电压低干0.7V时转换器关闭。
(8)脚:NC,悬空。
(4)脚:GND。
二、MP1410ES内部方框图
MP1410内部框图如上图所示,由稳压器、电流检测放大器、误差放大器、振荡器、触发器、驱动电路、高侧电源开关MOSFET、低侧电源开关MOSFET及热关机等电路组成。其中,电流检测放大器、误差放大器、振荡器、触发器等组成控制系统,可以实现对转换器随周期的电流限制保护,从而使其性能得到极大提升,使得该转换器在多个领域的应用中独具优势。
四、MP1410ES在康佳LC-TM2018彩电稳压电路应用
五、MP1410ES电气特性参数
参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 |
电源电压 | VIN | 4.7V | 15V | |
反馈电压 | Vfb | 1.184V | 1.222V | 1.258V |
高侧开关管导通阻值 | Rhs | 0.2Ω | ||
低侧开关管导通阻值 | RjS | 10Ω | ||
输出电流限额 | IOl | 2.4A | 2.95A | |
振荡器频率 | 320kHz | 380kHz | 440kHz | |
欠压闭锁阈值(上升) | Vur | 2.OV | 2.5V | 3.0V |
欠压闭锁阈值(迟滞) | Vuh | 200mV | ||
EN端阈值电压 | Vet | 0.7V | 1.0 V | 1.3V |
EN欠压闭锁阈值电压 | Vcu | 2.5V |
六、MP1410ES测试数据
引脚 | 符号 | 功能 | 对地电压(V) | 在路电阻(kΩ) | |
有信号 | 红笔地 | 黑笔地 | |||
1 | BS | 高端栅驱动提升输入 | 10 | 200 | 5.5 |
2 | IN | 电源电压输入 | 11.5 | 8.5 | 6 |
3 | SW | 开关电源输出 | 5.2 | 0.7 | 0.5 |
4 | GND | 接地 | 0 | 0 | 0 |
5 | FB | 反馈电压输入 | 1.2 | 7.5 | 7 |
6 | COMP | 接RC网络到地,补偿温度控制环 | 1.3 | 16 | 9 |
7 | EN | 允许输入端 | 0.2 | ∞ | 9 |
8 | N/C | 空脚 | 0 | ∞ | ∞ |
七、在KONKA康佳LC-TM3718上的实测数据
实测电压V0、V1、Vs分别是无信号、有信号及待机状态时各引脚对地的直流电压值,而在路电阻值RR为红表笔测量,黑表笔接地;在路电阻值RH为黑表笔测量,红表笔接地。测量中,由于充放电路的作用,个别引脚的数值出现摆动,用“*”号加注在摆动的中间值。数据表中的“-”号,标示空脚(不连接)。
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