新聞中心

EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設(shè)計應(yīng)用 > 與外部電源并行地使用XC9131H

與外部電源并行地使用XC9131H

作者: 時間:2012-07-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文章將說明如何與一個使用,用來配置一個“OR 電路”。這個提出的解決方案很簡單,因為:

  · 外置元器件數(shù)量少(如果使用狀況允許,甚至可以不使用 LDO。在后續(xù)文章中解釋原因)。

  · 為了在這兩種電源之間切換,不需要調(diào)整 的EN 和MODE 引腳的信號。

  這一解釋,不僅適用于,而且還適用于XC9135C、XC9135K 和XC9136N。我們將提到許多VSET, VBAT, VEXT 和VOUT 。

  以下是如何定義這些參照電壓的:

  · VSET:XC9131H 用輔助電阻RFB1、RFB2 和內(nèi)部基準電壓VREF試行設(shè)定的輸出電壓。

  · VBAT:通過BAT 引腳提供給XC9131H 的電池電壓。

  · VEXT:來自的電壓。如果使用了LDO,則為LDO 的輸出電壓。

  · VOUT:“OR 電路”的輸出電壓。這正是XC9131H 電路的實際(ACTUAL)輸出電壓 – 而VSET 只是XC9131H 的輸出電壓的目

  標值(TARGEteD)。當(dāng)切斷與外部連接的電池并且VSET > VEXT 時,VSET 與VOUT 相等。

  4 個電壓都能從以下的電路圖中看到。


  在以上的電路圖中,能看到 EN = ‘High’ (IC 使能) 并且MODE = ‘Low’ (IC 工作于PWM/PFM 模式)。如以前所述,當(dāng)電路工作時不需要調(diào)整這些電壓電平。

  我們有三種主要的情況:

  A) 不連接(USB, AC/DC 適配器等)

  在這種情況下,XC9131H 將為輸出電路提供電源,并設(shè)定輸出電壓。

  B) 連接了外部電源并且其電壓高于XC9131H 的VSET

  在這種情況下,將由外部電源提供電路的輸出。如以前所述,XC9131H 的EN 引腳為‘High’,所以XC9131H 正在工作,但是,反

  饋到XC9131H 的電壓通知此IC 輸出電壓過高,使IC 基本上停止振蕩(不再發(fā)送脈沖來導(dǎo)通兩個集成的場效應(yīng)管)并且由XC6227

  提供輸出。

  C) 連接了外部電源并且其電壓低于XC9131H 的VSET

  在這種情況下,XC9131H 通過反饋網(wǎng)絡(luò)檢測到輸出電壓比設(shè)定的目標 VSET 低許多。XC9131H 開始工作并且向輸出端提供電流。

  因此,外部電源的電壓(如果使用一個LDO,將不是VEXT 而是LDO 之前的電壓)將低于VOUT,這意味著將流過逆向電流。如果使用

  一個LDO,類似包含防止逆向電流的XC6227,將不用擔(dān)心這種電流,因為LDO 和外部電源都將受保護。

  但是,但如果外部電源能接收少量的逆向電流(如果認為外部電源足夠理想地調(diào)整電壓),甚至可以不要求增加LDO。

  FAQ(設(shè)計上的限制):

  為什么使用XC9131F 時不能附帶OR 電路?

  只單獨使用XC9131 電路(也就是說不并行使用外部電源),建議用XC9131H 取代XC9131F,其優(yōu)點在于因為追加了提供為其CL 放電的功能。

  但是,在使用PFM 模式、并行附帶外部電源使用XC9131 電路時,XC9131F 工作在一個不希望的方式,當(dāng)其輸出電壓(VSET)低于VEXT。在這些條件下,有的P-溝道驅(qū)動晶體管將處于導(dǎo)通‘ON’的風(fēng)險狀態(tài),允許逆向電流從外部電源流入XC9131F。

  這個逆向電流會容易地損壞XC9131F。

  在同樣條件下(PFM 模式,VBAT VSET VEXT),XC9131H 的P-溝道驅(qū)動器將總是處于斷開‘OFF’,這意味著將永遠不會允許逆向電流通過IC 的VOUT 引腳流入IC。這種安全行為可保證XC9131H 使用OR 電路。

  為什么不能把MODE 引腳設(shè)定為‘High’?

  通過把MODE 引腳設(shè)定為‘High’,XC9131H 將完全工作在同步整流PWM 模式。在這種模式下,兩個集成場效應(yīng)管中的一個總是會導(dǎo)通。這就是不建議采用這種配置的原因。

  實際上,當(dāng)VEXT 高于由XC9131H 設(shè)定的輸出電壓(記住,稱后者為VSET),IC 將盡可能地降低其占空比以至于輸出電壓能降低到與VSET 相同的電壓值。降低占空比意味著大多數(shù)時間把N-溝道晶體管調(diào)節(jié)到切斷‘OFF’,并且因為晶體管不能同時成為切斷‘OFF’,P-溝道晶體管將保持為‘ON’。其結(jié)果在于逆向電流能通過其VOUT 引腳穿透XC9131H,通過P-溝道晶體管流入并損壞XC9131H 的內(nèi)部電路。

  為了回避這個問題,把MODE 引腳設(shè)定為‘Low’,使XC9131H 工作于PWM/PFM 模式,這樣兩個晶體管都能同時成為‘OFF’。

  那樣,能防止逆向電流通過VOUT 引腳進入XC9131H。

  能用簡單的文字來綜合這個狀態(tài),可以認為,當(dāng)VSET 比VEXT 低,XC9131H 難以提供任何電流,所以負載電流小。概括歸納如下:

  · 當(dāng) MODE 引腳處于低‘Low’,如果負載電流小,IC 將工作于PFM 模式。因為處于PFM 模式,并且因為 VSET VEXT,P-溝道晶體管總是處于‘OFF’并且保護IC 不受逆向電流影響。

  · 當(dāng) MODE 引腳處于高‘High’,如果負載電流小,IC 將工作于PWM 模式。在這個模式,如果IC 在1.2MHz 產(chǎn)生振蕩并且P-溝道驅(qū)動晶體管經(jīng)常處于導(dǎo)通‘ON’,將有一些逆向電流從VOUT 流入VBAT 。

  注意:當(dāng)然,當(dāng)負載電流增加時,如XC9131H(其MODE 引腳設(shè)定為‘Low’)從PFM 轉(zhuǎn)換為PWM,逆向電流將不成為任何問題。這是因為,當(dāng)轉(zhuǎn)換為PWM 模式時,XC9131H 將工作于持續(xù)導(dǎo)通模式,所以逆向電流將不再出現(xiàn)。

  為什么XC9131H 的VBAT 有時會高于或接近其VOUT·

  上述配置典型應(yīng)用于諸如USB 供電并聯(lián)了一個帶鋰離子電池XC9131 電路。 在這種情況下,當(dāng)輸入電壓(VBAT)將為4.2V 或更低時,XC9131H 的VOUT 大約為5V。實際上,VBAT 總是低于VOUT 使設(shè)計變得極為簡單。如果設(shè)計要求VBAT 有時非常接近 (或高于) VOUT, 請與我們聯(lián)系,對于它的可行性我們將給出建議。

晶體管相關(guān)文章:晶體管工作原理


晶體管相關(guān)文章:晶體管原理


關(guān)鍵詞: 外部電源 并行地 XC9131H

評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉