【经验】升压型同步整流DC-DC电源管理芯片EG1164在大功率升压电路中的设计要点
屹晶微电子推出的EG1164是一款高压、大电流的升压型同步整流DC-DC电源管理芯片,该芯片内部集成基准电源、振荡器、误差放大器、逐周限流控制、半桥驱动等功能,非常适合高压大电流场合应用,配合外部高压MOS管最高能支持600V电源电压输出。该芯片的典型应用电路如下图所示:
图1 EG1164典型应用图
在客户的电机控制板项目中,客户选择EG1164做电源升压,将12V升压到20.5V,客户在评估EG1164合适后,进行原理图绘制和电路设计,初步绘制的原理图如下图所示:
图2 EG1164升压电路图
在电路设计过程中,客户通常会基于原理图参考电路进行设计,这样会大大减少工作量,不过,部分元器件的选型也应该基于实际应用进行调整:
①反馈电阻
DC-DC电路稳压输出的关键与反馈电阻的取值密切相关,对于EG1164而言,其输出电压和反馈电阻可以根据如下公式计算:Vout=1.2×(1+R2/R1),在客户应用中,建议R1取15K//68K,R2取200K。
②电感与频率
对于频率尔雅,较高的频率可以提高效率,还可以降低感量,不过频率过高也会增加MOS管的开关损耗,对于一般的BOOST电路而言,频率一般可以设置到200k以下。对于电感而言,电感的取值与电流纹波有很大关系,适当增加感量可以降低电流纹波,提高电源输出稳定性,同时,较高的频率可以降低感量来满足电流纹波要求,而同封装的电感,感量和饱和电流成反比关系。综上所述,应该选取合适的频率和感量,以平衡开关损耗和电流纹波。
在客户的应用中,感量和电流纹波可以根据如下公式计算:L>(Vin×(Vout+Vd-Vin))/(Vout+Vd)×f×△I,△I一般取30%Iout,此时计算出感量,根据客户应用,建议提高感量到68uh以上,或者将调频电容取100pf,计算频率公式:f=(18 x106)/Cp,此时频率180k。
除了以上设计要点,MOS的驱动和输出电容的选择也比较重要,在EG1164的实际设计中应该注意。
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