ZHCSQQ3 March 2024 TPS1213-Q1
ADVANCE INFORMATION
在有多个 FET(Q1、Q2)并联的大电流应用中,可使用旁路 FET (Q3) 的栅极压摆率控制来对容性负载进行预充电,并限制浪涌电流。
TPS12130-Q1 将栅极驱动器 (G2) 与专用的控制输入 (LPM) 集成。此特性可用于驱动独立的低功耗旁路 FET (Q3),并对容性负载进行预充电,同时限制浪涌电流。图 7-3 显示了采用 TPS12130-Q1 的低功耗旁路 FET 实施方案,用于为容性负载充电。外部电容器 Cg 可降低栅极开通压摆率并控制浪涌电流。
在上电过程中,当 EN/UVLO 被拉至高电平且 LPM 被拉至低电平的时间超过 500µs 时,器件会通过 165µA 拉电流将 G2 拉至高电平来开通 Q3,而主 FET(G1 栅极驱动器)保持关断状态。
使用方程式 24 可计算 IINRUSH:
其中,
CLOAD 是负载电容。
VBATT 是输入电压,Tcharge 是充电时间。
使用方程式 25 可计算所需的 Cg 值。
其中,
I(G) 为 165µA(典型值)。
串联电阻 Rg 必须与 Cg 一起用于限制关断期间来自 Cg 的放电电流。Rg 的建议值介于 220Ω 和 470Ω 之间。
对输出电容器充电后,可以通过从外部将 LPM 驱动为高电平来控制主 FET(G1 栅极驱动器)并关断旁路 FET(G2 栅极驱动器)。现在可以通过将 INP 驱动为高电平来开通主 FET(G1 栅极驱动器)。
图 7-4 显示了在大电流应用中使用低功耗旁路路径为大型输出电容器充电的应用电路。此设计涉及一个与旁路 FET 串联的功率电阻器 (RBYPASS),如图 7-4 所示。
TPS12130-Q1 支持使用公共旁路路径的负载电容器充电和自动负载唤醒功能。使用电阻器 RBYPASS 和 FET Q3,如图 7-4 所示。
在负载电容器充电期间,器件通过监测 G2 和 SRC 上的电压来检测旁路 FET Q3 的 VGS。一旦检测到的阈值达到 VG2_GOOD 阈值(典型值为 7V),表明 Q3 栅极得到增强(负载电容器已充电),因此会监测 CS+ 和 CS– 引脚上的电压。
使用此方案,电容器充电电流 (IINRUSH) 也可以设置为高于负载唤醒阈值 (ILWU),如图 7-5 所示。
设置负载唤醒触发器阈值:在正常运行期间,串联功率电阻器 RBYPASS 与旁路 FET RDSON 一起用于设置负载唤醒电流阈值。可使用以下公式选择 RBYPASS:
请参阅节 8.1.1.2中的方程式 13,了解 IC 最终修订版的公式更新。
其中,
RISCP 是根据短路阈值(使用方程式 8 进行设置)选择的电阻器。
ILWU 是所需的负载电流唤醒阈值。
RDSON_BYPASS 是旁路 FET 的 RDSON。
RBYPASS 还有助于在上电进入短路期间限制电流以及 Q3 上的应力。