ZHCABY7C October   2013  – November 2022 TPS62120 , TPS62122

 

  1.   在反相降压/升压拓扑中使用 TPS62120
  2.   商标
  3. 1反相降压/升压拓扑
    1. 1.1 设计注意事项
    2. 1.2 概念
    3. 1.3 输出电流计算
    4. 1.4 VIN 和 VOUT 范围
  4. 2数字引脚配置
    1. 2.1 使能引脚
    2. 2.2 SGND 引脚
    3. 2.3 电源正常引脚
  5. 3启动行为和开关节点注意事项
  6. 4外部组件选型
    1. 4.1 电感器选择
    2. 4.2 输入电容器选择
    3. 4.3 选择 L 和 COUT 以实现稳定性
  7. 5典型性能和波形
  8. 6结论
  9. 7参考文献
  10. 8修订历史记录

使能引脚

一旦 EN 引脚上的电压达到其阈值且输入电压高于 UVLO 阈值,该器件就会启用。一旦 EN 引脚上的电压低于其阈值或输入电压低于 UVLO 阈值,TPS62120 就会停止工作。

由于 VOUT 在此配置中是 IC 接地,因此 EN 引脚必须以 VOUT(而非接地)为基准。在降压配置中,1.1V 被视为高电平,小于 0.4V 被视为低电平。但在反相降压/升压配置中,VOUT 电压是基准电压;因此,高阈值为 1.1V + VOUT,低阈值为 0.4V + VOUT。例如,如果 VOUT = –5V,VEN 在高于 -3.9V 的电压下被视为高电平,在低于 -4.6V 的电压下被视为低电平。

这种行为可能会导致难以启用或禁用器件,因为在某些应用中,提供 EN 信号的 IC 可能无法产生负电压。图 2-1 所示的电平转换器电路通过消除负 EN 信号,减少了与失调 EN 阈值电压相关的任何麻烦。如果不需要禁用 TPS62120,EN 引脚可在没有此电路的情况下直接连接至 VIN

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VOUT 是反相降压/升压转换器的负输出电压
图 2-1 EN 引脚电平转换器

最初驱动 EN 的正信号改为连接到 Q1 的栅极 (SYS_EN)。当 Q1 关闭 (SYS_EN grounded) 时,Q2 在其 VGS 上看到 0V,并且也保持关闭。在这种状态下,EN 引脚检测到 –5V 低于低电平阈值,并禁用该器件。

当 SYS_EN 提供足够的正电压来开启 Q1(MOSFET 数据表中指定的 VGS 阈值)时,Q2 的栅极通过 Q1 接地。这会将 Q2 的 VGS 驱动为负,并打开 Q2。现在,VIN 通过 Q2 连接到 EN,并且引脚高于高电平阈值,从而导通器件。务必确保 Q2 的 VGD 和 VGS 在启用和禁用状态期间都保持在 MOSFET 额定值范围内。不遵守此约束可能会导致 MOSFET 损坏。

启用和禁用序列如图 2-2图 2-3 所示。SYS_EN 信号激活使能电路,GD 节点信号表示 Q1 和 Q2 之间的共享节点。此电路使用 1.8V SYS_EN 信号和双路 N/PFET Si1029X 进行了测试。EN 信号是电路的输出,从 VIN 变为 –VOUT,从而正确启用和禁用器件。当 IC 被禁用时,SGND 引脚被用来将 VOUT 加速恢复到 0V。

GUID-246B15A6-6F2F-4F27-88FC-E998E7384351-low.gif图 2-2 启用序列
GUID-836119EE-124E-4FD6-9108-4A36A556A2BB-low.gif图 2-3 禁用序列