DC-DC常见应用问题解疑

2024-06-19 SCT芯洲科技公众号
电源管理芯片,DC-DC,同步整流降压DCDC,SCT2450Q 电源管理芯片,DC-DC,同步整流降压DCDC,SCT2450Q 电源管理芯片,DC-DC,同步整流降压DCDC,SCT2450Q 电源管理芯片,DC-DC,同步整流降压DCDC,SCT2450Q

对于在工程师选型、测试的时候常会遇到的(DC-DC电源管理芯片问题,本期SCT芯洲科技做了归纳和整理,方便快速解答大家的疑惑。


目录

1. 静态电流IQ,为什么单板上实测值与芯片规格书标称值不一样?

2. PSM(PFM)、USM、FPWM(FCCM)差别及优缺点?为什么有的DCDC存在电感啸叫现象?

3. 芯片Vin_UVLO含义

4. EN使能设计逻辑,如何规避上下电回勾震荡问题?

5. Soft-start软启动,解决上电过冲超调、电子负载重载无法启机等问题

6. 如何理解热阻参数和通过热阻计算芯片结温?


01  静态电流IQ,为什么单板上实测值与芯片规格书标称值不一样?

静态电流IQ规格书标称值,是针对芯片单体进行测试和定义。是芯片内部MOS不工作(non-switching状态)、只有芯片逻辑电路处于待机状态时的值。


单板上,芯片正常工作起来后,芯片内部MOS正常开关(switching)存在开关损耗和驱动损耗、外围器件如电感、EN管脚分压电阻、FB反馈电阻均会有损耗。


因此单板上即使在无负载情况下,静态电流也会大于芯片规格书定义的值。



SCT2450Q为例,芯片IQ为25uA,demo板上电后电路工作起来的空载输入电流约80uA。


02  PSM(PFM)、USM、FPWM(FCCM)差别及优缺点?为什么有的DCDC存在电感啸叫现象?






03  芯片Vin_UVLO含义

UVLO Rising Threshold即芯片启动电压,即当输入电压上升到这个电压值时芯片启动工作;

Hysteresis即回差,即当芯片正常启动工作后,如果输入电压跌落到VULO_Rising-Hysteresis时芯片停止工作。




SCT61240Q,Rising电压3.8V、回差0.2V,即芯片启动电压(Von)3.8V,芯片关机电压(Voff)3.6V。


04  EN使能设计逻辑,如何规避上下电回勾震荡问题?


EN主要用作芯片使能控制,在输入电压≥UVLO电压时,可通过EN控制芯片上下电;同时可设置启动电压(Von)和关机电压(Voff)回差,确保任何情况下芯片不会因为在启机临界点电压附近出现误开关问题。有效解决下电过程因负载释放引起的电压回勾、震荡问题。


EN设计逻辑:

1.Vout>UVLO,通过EN设置的Voff电压>Vout;

2.Vout<UVLO,通过EN设置的Voff电压>UVLO;

3.Vhys>芯片Vin_UVLO_Hysteresis;


SCT2A00(100V/0.6A DC-DC)为例,通过EN设置Von、Voff计算公式如下




根据计算公式:EN上拉电阻越大则回差越大,越不容易因为输入电压的回勾导致芯片反复重启;EN对地电阻阻值选择建议小于Vin_fall/(I1+I2);


05 Soft-start软启动,解决上电过冲超调、电子负载重载无法启机等问题


什么是软启动:

SS软启动(Soft-start)是为开关电源电路配置一个启动时间,在启动后能够使输出电压单调上升到目标电压值。




软启动时间SS time即输出电压从开始启动至启动结束的时间。


软启动作用:

降低冲击电流:有效抑制浪涌电流,避免在启动瞬间对输出电容充电的电流达到开关电源的限值而触发保护;

通常电子负载带载上电、输出有大容量电容时,由于线性度较差,上电时形成较大冲击电流,同时电压建立给输出大电容充电,叠加后在输出电压建立过程中形成大负载电流,容易触发芯片过流保护而无法上电。


解决反复重启问题:减小对开关电路本身以及后端负载的电流应力,减小输出瞬态负载电流反应到输入端,使输入电压跌落导致的芯片反复重启。


解决过冲、抖动:SS功能利于输出电压“单调上升”,而不会出现抖动或上电速率太快出现电压过冲超调。

这对上电时序有较高要求的数字器件尤其是FPGA类器件更加重要,避免导致后端数字器件或FPGA器件发生闩锁效应(Latch-up)问题。


软启动电容&时间选择




根据应用选择合适的值,并不是电容越大、软启时间越长越好。电容越大则放电时间越长,若存在快速反复上下电场景,因软启动电容未完全放电,在重新上电时不走软启动流程,可能导致输出电压出现过冲等现象。




06 如何理解热阻参数和通过热阻计算芯片结温?


下表是SCT2464Q(40V/6A BUCK, QFNFC4×3.5-14L Package)的典型热指标




RθJA

定义:静止空气条件下结对环境的热阻,热量通过封装体传导,与PCB的关系小,如一些立式封装的产品。

适用性:用于比较相同封装类型下不同器件的热性能,不适合用于结温估算。


RθJC

定义:结与外壳表面(顶部或底部封装)的热阻,所有的热量都通过器件的单表面(壳体顶部或封装底部)传导。

适用性:适用于仅在封装顶部或底部安装散热片的情况,其中90%以上的热量从顶部或底部散热。

对于没有顶部散热的典型塑料封装SMD器件,仅通过测量外壳顶部温度和计算器件功耗来估算结温是不正确的,这可能导致估算的值比实际结温高得多。


RθJB

定义:结到PCB(不是封装底部)的热阻,PCB是器件散热的主要路径,确保所有的热量都流向PCB。

适用性:JEDEC标准:FR4、4层、1.6mm厚的高导热PCB(High-KPCB)评估,顶层和底层铜箔厚度2oz,中间两层1oz;单板尺寸通常为11.4×7.6cm或11.4×10.2。

如果实际应用中的PCB设计类似或更优化,则可使用此参数估算结温,TJ=TB+(θJB*P)。


ΨJT/ΨJB

定义:热特性参数,表示芯片结与参考点之间的温度差与总耗散功率的比值,

适用性:在实际应用中,热传导路径是多种多样的,热量通过多个通道传导,热特性参数Ψ表示芯片结与参考点之间的温度差与总耗散功率的比值,更适合于估算结温且更加准确,常用的结温计算方式:TJ=TC+(ΨJT*P)。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 0

本文由Jo转载自SCT芯洲科技公众号,原文标题为:技术文章 | DC-DC常见应用问题解疑(一),本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

评论

   |   

提交评论

全部评论(0

暂无评论

相关推荐

如何为降压应用选择合适的Buck转换器和控制器?

DC-DC电源中常用的降压稳压器,依靠两个功率开关管来执行开关功能。开关管在控制器的驱动作用下,以一定的占空比交替在电感里存储能量并释放给负载。一般从芯片是否集成了开关管来区分DCDC降压稳压器:降压转换器和降压控制器。本文将介绍如何为降压应用选择合适的Buck转换器和控制器。

技术探讨    发布时间 : 2024-06-29

干货!以SCT2464Q为例,教你五分钟吃透芯片数据手册

Datasheet篇幅动辄几十页,想要高效地找到想要的关键信息和参数,需要对手册非常熟悉。接下来将以SCT2464Q为例,对数据手册进行剖析。通过板块内容入门,帮助工程师拿到材料后,快速吃透一份数据手册。

技术探讨    发布时间 : 2024-04-16

COT控制不断迭代,解决了频率无法固定、需要较大输出纹波等问题

目前开关电源的主流控制模式主要有电压控制模式、电流控制模式、恒定导通时间控制模式(COT)等。本文介绍了COT控制模式的演变过程,从传统COT控制方式,到自适应COT控制模式,再到增强型COT控制模式。并介绍了SCT芯洲科技极具性价比的COT控制芯片SCT2A00。

技术探讨    发布时间 : 2023-11-02

【选型】芯洲科技(SCT)DCDC降压变换器/DCDC升压变换器/MOSFET/IGBT/GaN栅极驱动器/PMIC电源管理芯片方案产品选型指南

目录- 公司简介和产品线介绍    同步升压DCDC开关稳压电源系列    降压DCDC开关稳压电源系列    MOSFET/IGBT/GaN栅极驱动器    无线充电功率发射端PMIC   

型号- SCT2A11,SCT245X 系列,SCT2A10,SCT2360,SCT2480,SCT2230,SCT51240,SCT2231,SCT2430STER,SCT2632,SCT22C0,SCT2221TVA,SCT63341,SCT243X 系列,SCT63340,SCT2248TTB,SCT93XX,SCT2460,SCT2221,SCT2220,SCT2620,SCT245X,SCT2622,SCT2260CFPA,SCT23XX系列,SCT12A0,SCT12A1,SCT12A2,SCT2241TVB,SCT12A3,SCT2630A,SCT9331,SC2A25,SCT9332,SC2A26,SCT2630C,SC2A27,SCT9330,SCT2650,SCT9325,SCT2A20,SCT2A22,SCT52A20,SCT2A21,SCT2A23,SCT63241,SCT2A26,SCT63240,SCT2A25,SCT9320,SCT2A27,SCT2250,SCT2230CTVB,SCT93XX系列,SCT52246,SCT2241,SCT2240,SCT2260A,SCT2361,SCT2450C,SCT52240,SCT52241,SCT52242,SCT2230TVB,SCT2230TVA,SCT2401,SCT2260C,SCT2400,SCT2249,SCT2248,SCT2260AFPA,SCT2220TVA,SCT2220TVB,SCT2249TTB,SCT2,SCT2280,SCT2430,SCT2231C,SCT2432,SCT2A23A,SCT2431,SCT2433,SCT2240TVB,SCT242X,SCT2250FPA,SC72431,SCT52A40,SCT63141,SCT63140,SCT2230C,SCT9339,SCT2421,SCT23XX,SCT2420,SCT9336,SCT2A10A,SCT2422,SCT9338,SCT242X 系列,SCT2610A,SCT2450,SCT2452,SCT2331,SCT2330,SCT2451,SCT2850,SCT2231TVB,SCT2332,SCT2610,SCT2231TVA,SCT2851,SCT2612,SCT2231CTVB,SCT2A20A,SCT2280FPA,SCT2320,SCT2322,SCT2321,SCT2323,SCT2601,SCT2600,SCT2325,SCT243X

选型指南  -  芯洲科技  - 202010 PDF 中文 下载

芯洲SCT61240Q四通道摄像头模组PMIC荣膺第十九届“中国芯”新锐产品奖

2024年11月7日,2024中国微电子产业促进大会暨第十九届“中国芯”优秀产品征集结果发布仪式在横琴粤澳深度合作区举行。芯洲科技凭借车载摄像头电源管理芯片SCT61240Q在280家芯片企业的激烈角逐中获评“芯火”新锐产品奖项。

原厂动态    发布时间 : 2024-11-13

芯洲科技BUCK芯片更卓越之路——LDO模式新优化,适应更宽范围输入电压

BUCK芯片因其高转换效率成为工程师们的首选,尤其在输出较大电流时;LDO(低压差线性稳压器)可以支持更小压差的降压转换,且输出电压更稳定,但无法支持较大负载场景。芯洲科技开发第二代BUCK芯片的LDO工作模式,在实现降频工作的基础上,同时限制最低工作频率,避开人耳可听噪声频段,从芯片自身层面解决实际应用中带来的困扰。

产品    发布时间 : 2024-07-19

芯洲科技SCT71403/71203系列LDO开始量产,具备2.4μA超低静态电流,适用电池类输入和长待机应用

芯洲科技宣布SCT71403/71203系列量产,该产品广泛应用于需要单独给MCU供电的车载场景、家电、遥控器、电动工具、蓝牙音箱等。该系列优势在于2.4μA超低静态电流,主要针对电池类输入(2~8串)或需要长期待机应用的场合。

产品    发布时间 : 2024-10-16

Qualification of TSHT as an Alternate Assembly & Test Site for SOP Serial Devices Change Notification (20220301001)

型号- SCT2A25STER,SCT2630STER,SCT9338STER,SCT2622STER,SCT2A26STER,SCT2612STER,SCT2430STER,SCT2A10ASTER,SCT2632ASTER,SCT2433DSTER,SCT2422STER,SCT2630ASTER,SCT2620MRER,SCT2A27STER,SCT2650STER,SCT2A23ASTER,SCT52240STDR,SCT2421STER,SCT9330STER,SCT51240TWBR,SCT9336STER,SCT9339STER,SCT2433STER,SCT9320STDR,SCT2420STER,SCT2610MRER

产品变更通知及停产信息  -  芯洲科技  - Version 2  - March 1, 2022 PDF 英文 下载

芯洲科技SCT2A23助力工业4.0,输入电压可达100V,1500V隔离电源系统解决方案

描述- SCT2A23 Fly-Buck转换器是一个同步降压转换器,其中的电感用耦合电感或反激式变压器所取代,构成类似反激的拓扑,实现原副边隔离据不同的变压器选型,可实现单路或多路隔离输出;如在PLC、数据采集以及测量设备应用中,该隔离边界可提供较好的抗噪功能,典型应用如隔离式RS-232 和RS-485 通信通道、线路驱动器、隔离式放大器、传感器以及CAN 收发器;在伺服等领域可为IGBT提供隔离栅极驱动电源、医疗应用中提供隔离确保安全性。

型号- SCT2A11,SCT2A10,SCT2280,SCT2360,SCT2230,SCT2A23A,SCT2431,SCT2632,SCT2433,SCT2480Q,SCT22C0,SCT2460Q,SCT9339,SCT2221,SCT2220,SCT2421,SCT2420,SCT9336,SCT2620,SCT2422,SCT9338,SCT2622,SCT2452Q,SCT2432Q,SCT2630A,SCT9331,SCT9332,SCT2630C,SCT2610A,SCT9330,SCT2251,SCT2650,SCT2331,SCT2451,SCT2330,SCT2330C,SCT2850,SCT2410,SCT9325,SCT2332,SCT2610,SCT2851,SCT2612,SCT2A20,SCT2220T,SCT2A22,SCT2A21,SCT2450Q,SCT2A23,SCT2A26,SCT2A25,SCT9320,SCT2A27,SCT9321,SCT2250,SCT2241,SCT2450C,SCT2361,SCT2240,SCT2260A,SCT2320,SCT2220H,SCT2321,SCT2400,SCT2323,SCT2260C,SCT2601,SCT2600,SCT2325,SCT2449,SCT2448,SCT2430Q

商品及供应商介绍  -  芯洲科技 PDF 中文 下载

SCT61240Q Quad Channel Power Management IC for Ultra Compact Automotive Camera Module

型号- SCT61240Q-0000FJCR,SCT61240Q-0001FJCR,SCT61240Q,SCT61240QFJCR

数据手册  -  芯洲科技  - Rev.1.1  - 2024/9/20 PDF 英文 下载

SCT2A23A 4.5V-100V Vin, 1.2A, Step-down DCDC Converter

型号- SCT2A23A,SCT2A23ASTE,SCT2A23ASTER

数据手册  -  芯洲科技  - Rev.1.1  - 2021/07/29 PDF 英文 下载 查看更多版本

【应用】芯洲科技为智能座舱/ADAS/OBC提供车规级电源管理芯片,轻松解决EMI及过流保护等痛点问题

芯洲科技近期上线10多款车规电源芯片产品:LDO、降压变换器、升压/升降压/反激控制器、MOS管驱动、功率保护器件、集成PMIC产品等。为智能座舱/ADAS域应用、车载动力域、车身域等各类车载应用提供全方位的电源解决方案。

应用方案    发布时间 : 2023-08-04

数据手册  -  芯洲科技  - Rev.0.8 PDF 英文 下载

展开更多

电子商城

查看更多

品牌:芯洲科技

品类:DCDC降压变换器

价格:¥3.7290

现货: 4,198

品牌:芯洲科技

品类:DCDC降压变换器

价格:¥5.8760

现货: 3,521

品牌:芯洲科技

品类:Step-down DCDC Converter

价格:¥10.0000

现货: 0

品牌:芯洲科技

品类:Asynchronous Step-down DCDC Converter

价格:¥3.1866

现货: 0

品牌:芯洲科技

品类:电源管理芯片

价格:¥3.6047

现货: 0

品牌:芯洲科技

品类:Step-down DCDC Converter

价格:¥5.5031

现货: 0

品牌:合科泰电子

品类:MOS管

价格:¥0.1568

现货: 300,000

品牌:Innovision Semiconductor

品类:电源管理IC

价格:¥171.5000

现货: 50,000

品牌:欧创芯

品类:DC-DC控制器

价格:¥1.9500

现货: 18,719

品牌:Innovision Semiconductor

品类:DC-DC开关转换器

价格:¥372.2500

现货: 13,577

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:芯洲科技

品类:DCDC降压变换器

价格:¥6.1603

现货:7,882

品牌:华润微电子

品类:转换器

价格:¥0.6611

现货:238,935

品牌:上海贝岭

品类:Synchronous Buck Converter

价格:¥0.3000

现货:120,000

品牌:TI

品类:DC-DC

价格:¥0.8223

现货:93,000

品牌:TI

品类:PMIC电源管理芯片

价格:¥2.2200

现货:90,000

品牌:UTC

品类:CONTROLLER

价格:¥0.3000

现货:76,686

品牌:TI

品类:同步降压 DC-DC 转换器

价格:¥3.7000

现货:65,927

品牌:TI

品类:电源管理芯片

价格:¥2.9535

现货:56,999

品牌:TI

品类:电源管理芯片

价格:¥2.1100

现货:56,512

品牌:DIOO

品类:DC-DC芯片

价格:¥2.2176

现货:56,080

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

FloTHERM热仿真

提供稳态、瞬态、热传导、对流散热、热辐射、热接触、和液冷等热仿真分析,通过FloTHERM软件帮助工程师在产品设计初期创建虚拟模型,对多种系统设计方案进行评估,识别潜在散热风险。

实验室地址: 深圳 提交需求>

散热方案设计

使用FloTHERM和Smart CFD软件,提供前期热仿真模拟、结构设计调整建议、中期样品测试和后期生产供应的一站式服务,热仿真技术团队专业指导。

实验室地址: 深圳 提交需求>

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面