AP2953是无锡芯朋微电子有限公司采用BCD工艺,专为便携移动计算机、视频、通讯设备而设计的高效大功率电流型同步整流转换芯片,输入电压为4.75V~23V,输出电压为0.925V~20V,输出的连续负载电流为3A。AP2953的内部振荡频率为340kHz,以保证对系统其他部分的EMI千扰最小;DC-DC转换效率高达95%,可以满足电源节能与持久工作要求。该芯片还具有软启动(时间可调)和逐周期过流、短路及过温保护功能。
AP2953内置两只MOS管,如图1所示。输出电压经外部电阻分压后,先由误差放大器放大,然后与内部检测到的上管峰值电流进行比较,其结果决定上管导通时间的占空比,而占空比变化又控制着输出电压变化,从而完成负反馈控制。
软启动:上电时,由于反馈电压刚开始会低于0.3V,系统进人110kHz工作模式,内部的电流源给软启动电容充电,当⑧脚(SS)电压升到0.925V时,软启动结束。
过流和短路保护:AP2953在每个周期都对上下管电流进行监测。当输出对地短路时,上管限流电阻所采样的电压达到所设定的限流点,芯片工作频率变为110kHz,其⑥脚(COMP)被钳位,芯片以最小空比模式运行。
AP2953的典型应用电路如图2所示,输出电压公式Vo=0.925VX(1+R1/R2)。
AP2953的⑥脚cOMP端外接补偿器件,内接误差放大器的输出端,控制着系统的稳定性和动态响应。R3的值和系统带宽成正比关系,当R3确定后,R3、C3共同决定了系统的相位裕量。系统的带宽是影响系统动态响应的重要因素,系统带宽减小会使系统的动态响应变差;相位裕度则是影响系统稳定性的重要因素。通常将系统带宽设置为略低于开关频率的十分之一。
在实际安装时,该芯片③脚走出的线要尽量粗、短,电感L1要靠近③脚,电感L1的饱和电流通常为电感峰值电流的1.3~1.5倍。升压电容C5要靠近①、③脚安装。输入电容C1要靠近②脚安装,且输入电容芯片地形成的环路要小,并且和电感L1、输出电容C2形成的环路面积也要尽量小。反馈电压需从输出电容C2后面取出,反馈电阻R1 R2要靠近⑤脚,并且要远离③脚,以防止产生千扰。
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