ZHCAD63 September   2023 AMC1300 , AMC1300B-Q1 , AMC1301 , AMC1301-Q1 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1311 , AMC1350 , AMC1351

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2自举电源设计
    1. 2.1 选择电荷泵电容器
    2. 2.2 在 TINA-TI 中仿真
    3. 2.3 使用 AMC1311-Q1 进行硬件测试
  6. 3总结
  7. 4参考资料

选择电荷泵电容器

自举电路提供的最大电压值可以通过将自举电路的输入电源电压减去二极管的压降来进行估算。不过,自举电路可以在自举电压达到最大值之前达到稳定状态,具体取决于 RC 电路和 PWM 信号的值。RC 时间常数定义为:

方程式 1. τ = R × C

电容器和电阻器决定了电容器充电和放电的 RC 时间常数。启动时间和稳态纹波之间需要进行权衡。时间常数较小意味着电容器可以更快地充电和放电,从而更快地达到稳定状态。但是,在电容器达到稳定状态后,电容器每个 PWM 占空比的充电或放电电压可能要高于具有更大时间常数的电容器,进而会导致更大的纹波。同样地,时间常数较大时会因充电或放电时间较长而产生较少的纹波。电容器值可以使用以下参数来估算:

  1. PWM 开关频率
  2. PWM 占空比
  3. 为隔离式放大器供电所需的电流
  4. 允许的纹波

我们可以变换方程式 2(如方程式 3 所示)来求解电容。

方程式 2. Q = I × t = Δ V r i p p l e × C
方程式 3. C = I × t Δ V r i p p l e

假设开关频率为 20kHz 且占空比为 50%,如果使用 AMC1311-Q1 数据表中的最大电流消耗,并要求最大纹波为 100mV,则将得到以下最小电容值:

方程式 4. C = 9.7 m A × 0.5 × 1 20 k H z 100 m V = 2.4 μ F

然后,可以仿真自举电路来估算启动时间,并可以根据启动时间要求来选择合适的电容器和电阻器。选择电阻器时需要确保电阻器不会阻止放大器的高侧汲取足够的电流。